PCBSchemaGen：通过大语言模型进行印刷电路板 (PCB) 约束引导原理图设计

摘要

印刷电路板（PCB）原理图设计在电子行业的各个领域都发挥着至关重要的作用。与之前仅关注数字或模拟电路的工作不同，PCB 设计必须处理异构数字、模拟和电源信号，同时遵守现实世界的 IC 封装和引脚限制。由于开源数据的稀缺以及缺乏基于仿真的验证，自动化 PCB 原理图设计仍未得到探索。我们推出 PCBSchemaGen，这是第一个用于 PCB 原理图设计的免培训框架，包括 LLM 代理和约束引导综合。我们的方法做出了三个贡献： 1. 基于 LLM 的代码生成范例，具有带有特定领域提示的迭代反馈。 2. 一个验证框架，利用现实世界 IC 数据表派生的知识图 (KG) 和子图同构编码引脚角色语义和拓扑约束。 3. 对涵盖数字、模拟和电源领域的 23 个 PCB 原理图任务进行了广泛的实验。结果表明 PCBSchemaGen 显着提高了设计精度和计算效率。

PCBSchemaGen：经结构化验证的印刷电路板（PCB）原理图设计奖励引导LLM代码合成 — 图1：PCBSchemaGen 框架工作流概览。(a) 用户输入 PCB 原理图设计任务的自然语言描述，可以是数字、模拟或电源任务，或它们的混合。(b) PCBSchemaGen 智能体读取 KG 以及从 IC datasheets 中设计的规则。(c) 该智能体生成 SKiDL 代码。(d) 正确的 SKiDL 代码生成 KiCAD PCB 原理图文件。(e) KiCAD 生成可用于布线的 PCB Layout 文件。