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Skill 广场altium-circuit-investigator

altium-circuit-investigator

编程与开发

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更新于 10-22 17:17

技能介绍

用途

本技能用于在不对电路功能进行猜测的前提下，理解 Altium 原理图和 PCB 设计。它作为 altium-schematic-reader 的补充：先收集结构化的网络/元件数据，再通过拓扑、局部标签、PCB 证据和覆盖率检查来证明电路含义。

主要能力

  • 证据分级：所有结论必须基于证据，分为 Confirmed（已确认）、Likely（可能）、Hypothesis（假设）、Unknown / needs review（未知/待审查）四级。
  • 覆盖率检查：在输出最终报告前，要求运行端口清单、包含所有 MCU/处理器符号引脚（含未连接引脚标记为 NC/未连接）、包含所有原理图连接器引脚（含空/无连接引脚）、比对原理图连接器与 PCB 焊盘并标出不一致、渲染或检查局部原理图上下文、对固件相关控制/反馈信号至少深追一个有源器件、明确列出未决问题。
  • 调查工作流：识别输入文件（优先 .PrjPcb，其次 .SchDoc，.PcbDoc 用于物理确认，截图/SVG 作为必要证据）；构建初始映射（运行 port_inventory.py 和 coverage_report.py，检查摘要计数）；创建完整 MCU/处理器覆盖（以符号引脚为完整性来源，合并网表端点，记录每个引脚的编号、名称/复用功能、网络、功能、证据和固件含义，标记未连接引脚，注意同一网络意外连接多个引脚的情况）；盘点外部和板级端口（并列原理图连接器引脚与 PCB 焊盘网络，区分外部端口与仅 PCB 跳线、0 欧姆链路、铜带、测试点、基准点，保留引脚顺序不一致或封装额外焊盘）；追踪目标网络（从用户指定网络、MCU 引脚、连接器引脚或未知信号出发，使用 trace_net_deep.py 进行多跳追踪，穿过无源器件、晶体管基极/栅极、光耦、继电器、传感器、开关、保护器件和连接器/负载端点，除非检查数据手册或引脚功能，否则不进入处理器/大型 IC 内部）；检查局部原理图上下文（运行 render_region.py 渲染目标网络或坐标周围区域，在 SVG 文本中搜索附近中英文标签、块标题、注释、连接器标签和元件值，将图像/SVG 标签作为证据而非网表事实的替代）；推断功能（综合网表端点、拓扑、局部标签和 PCB 确认，确认最终端点是负载、传感器、通信接口、电源轨、反馈路径、调试接口还是仅板级跳线，仅当拓扑证明时才声明有效极性，若传感器物理方向或阈值重要则要求数据手册或测量）；输出前反思（反问什么证据能推翻结论，从外部连接器/负载反向检查每个声称的功能，确保覆盖率报告中所有 MCU 引脚、连接器和可疑网络都在输出中有所体现）。
  • 输出契约：针对目标电路解释，按结论、证据（网表/拓扑/图像或局部标签/PCB）、推理、固件/软件含义、风险/待确认的结构输出；针对 Markdown 设计文档，包含源文件和解析器置信度、系统/块摘要、完整 MCU/处理器引脚表、带原理图和 PCB 证据的外部连接器表、仅 PCB 跳线/测试点/端子、电源轨和域、功能块（执行器、传感器、通信、计量、保护）、带证据的关键网络追踪、固件/软件映射（GPIO/ADC/PWM/UART/I2C/定时器、安全状态、滤波器、故障、生产测试）、已确认事实/可能结论/未决问题。
  • 面向固件的规则：为每个输出包含启动安全状态；当已证明时包含上拉/下拉和预期空闲电平；为开关、传感器、转速/FG、水位、倾斜和故障输入包含去抖/滤波；仅当电阻拓扑和参考已知时才包含 ADC 缩放/校准；为每个执行器/传感器包含生产测试钩子；当物理传感器、继电器触点、光耦方向或外部线束可能反转行为时，将有效极性标记为 measurement_needed。

使用方式

本技能提供以下脚本和参考资源：

  • scripts/port_inventory.py：收集原理图连接器、完整符号引脚、MCU 引脚、可疑命名网络、局部标签和 PCB 端口/焊盘。用法示例：scripts/port_inventory.py --schdoc ... --pcbdoc ... --out inventory.json，需使用能导入 altium_monkey 的 Python 解释器（例如 py -3.12 script.py ...）。
  • scripts/coverage_report.py：汇总完整性并突出 MCU 引脚、仅 PCB 端口和可疑网络。用法：scripts/coverage_report.py inventory.json --format md --out coverage.md。
  • scripts/trace_net_deep.py：追踪网络穿过无源器件、驱动器、光耦、继电器、开关和连接器。
  • scripts/render_region.py：在目标网络端点或坐标周围渲染完整或裁剪的原理图 SVG。
  • scripts/schdoc_probe.py：当项目级工具不可用时，用于单页 .SchDoc 网络追踪和 SVG 渲染。
  • scripts/generate_firmware_design_report.py：生成中文 Markdown 固件设计脚手架。
  • references/topology-patterns.md：从连接元件推断功能时参考。
  • references/evidence-checklist.md：在最终确定设计文档或有争议答案前阅读。
  • references/firmware-from-hardware.md：生成嵌入式固件/软件设计细节时参考。

适用场景

  • 需要基于证据理解 Altium 原理图和 PCB 设计，避免对电路功能进行猜测。
  • 需要完整覆盖 MCU/处理器引脚、连接器引脚和 PCB 焊盘的审查报告。
  • 需要追踪特定网络或未知信号，确认其功能和连接端点。
  • 需要将硬件设计转化为固件需求，包括安全状态、滤波、ADC 校准和生产测试点。
  • 需要生成包含证据等级和未决问题的中文 Markdown 设计文档。

限制

  • 不提供 Altium 软件本身的安装或使用说明。
  • 脚本依赖 altium_monkey 包，需在能够导入该包的环境中运行。
  • 证据等级取决于可用输入文件（.PrjPcb、.SchDoc、.PcbDoc、截图/SVG、数据手册等），若缺少 PCB 文件则 PCB 确认不可用。
  • 有效极性、传感器物理方向或阈值等可能需要数据手册或实际测量才能确认。
  • 不编造功能、收费、价格、平台、效果或使用步骤；缺失事实明确写暂未提供。