解析鑽Gerber274X格式前首先得了解此格式,這樣才能更好的解析呀。
一個Gerber274X里面包含的基本信息如下:
1.單位:公式mm,英制inch
2.省零方式:前省零,后省零
3.坐標方式:絕對坐標,相對坐標
4.坐標位數:3:5,2:6
5.Gerber D碼形狀
6.Gerber坐標信息
更多Gerber 274X格式詳見(1M帶寬,需等20秒)
http://pcbren.cn/ShareFiles/Gerber274x.pdf
一.數據結構信息
1、數據塊(Data Blocks)
RS-274X 文件是由數據塊組成的,每個數據塊都是以(*) 結尾,每個數據塊都包括了一個或多個參數,如示例
X0Y0D02*
X10000Y0DO1*為了增強可讀性,建議相關的數據塊在一行(因為一個數據塊可以在多行),
2、數據類型
數據類型主要包括以下幾種類型,坐標數據(Coordinate Data),功能指令(Function Codes) ,參數(Parameters)
3、坐標數據
坐標數據主要是定義在平面的中點數據,在RS274D的術語中稱為地址。
坐標數據可能是:
1)X和Y坐標定義的點,
2)相對於X,Y方向的便移量數據,稱為I,J數據
FS(Format Specification) 格式定義指示了數字如何被解釋的。
坐標系采用右手坐標系。
坐標是模態(modal) 的,如果一個X被忽略,則X將保留上一次的X坐標值,如果在當前層的第一個X被忽略,因為沒有上一次的X的坐標值,那么X坐標將被視為零。類似地,Y坐標也是這樣處理的。
偏移量不是模態上的,如果I或J被忽略,則缺省值為零。
注意:
GERBER的讀者有時候會錯誤地處理缺省值零。為了清晰和魯棒性,推薦總是顯式地指定第一個坐標(即便就是零,也顯式指定),這樣就不用考慮缺省的零。
示例:
1: X100Y200* 點 (+100, +200)
2: Y-300* 點 (+100, -300)
3: I200J100* 平移 (+200, +100)
4: X300Y200I150J50* 點(+300, +200) 且 平移(+150, +50)
5: X+100I-50* 點 (+100, +200) 且 平移 (-50, 0)
4、功能指令(Function Codes):
功能指令描述的是如何解析相關聯的坐標數據。如,畫一條線或畫一個圓。(通常,但不是所有,這些代碼是延續已經過時的RS-274D的格式,它們被稱為字(words)或代碼(codes))。
如
G74*
每個指令都會影響到其后的數據塊,直到遇到另外一個相同類型的代碼或生成新層時結束。我們稱這種持續性的活動為模態(modal)。例如G02指示的是順時針圓弧插補(CCI, clockwise circular interpolation)。在遇到另外一個插補指令或生成新層之前,該指令后的所有坐標數據都被解釋為順時針圓弧插補。指令的細節描述后序再討論。
5、參數 (Parameters)
參數定義了整個圖像或單層的各種特征。它們被用於解釋其他的數據類型,(通常,這些參數被稱為Mass 參數)。控制整個圖像的參數通常會放在文件的開始處。產生新層的參數被放置在文件恰當的位置。參數由兩個字符加一個或多個緊隨其后的可選修改符組成。參數的限定符號為“%”.每個包含在數據塊內的參數必須以“*”結束。並且參數限定符必須立即跟在塊結束符后面,不允許插入空格。
例如:
%FSLAX23Y23*%
參數必須是在成對的參數限定符內,限定符內可以放一個或多個參數,兩個限定符之間最大的字符數為4096個。
例如:
%SFA1.0B1.0*ASAXBY*%
為了提高可讀性,兩個參數間允許換行,如:
%SFA1.0B1.0*
ASAXBY*%
當然,為了簡化和可讀性,推薦每行是只設置一個參數。與參數聯合的所有數值都使用顯式的小數點,如果不使用小數點,數值應當認為是整數。
參數的語法為:
%參數指令<必選修飾符>[可選修飾符]%
語法 說明 參數指令 (parameter code) 兩個字符的指令,如AD,AM,FS等 必選修飾符(required modifiers) 必須是完整的定義 可選修飾符(optional modifiers) 依賴必選修飾符的定義
此數據結構僅用於測試用JS解析Gerber格式繪出圖形, 數據結構構建與解析方式不是很完美.后續需改進。
二.JS代碼實現:
function loadGerber274X(text) { text = text.replace(/\s+/g, ''); var sections = text.split('%'); var g = {offA: 0, offB: 0, shapes: [], cmds: [], scale: 1}, shape = 0, macros = {}, mode = 1, inverted = false, prevX = 0, prevY = 0; function numVal(x) { if(x[0] == '+') return numVal(x.slice(1)); if(x[0] == '-') return -numVal(x.slice(1)); if(x == '0') return 0; if(g.omitLead) while(x.length < g.num) x = '0'+x; else while(x.length < g.num) x += '0'; return parseFloat(x.slice(0, g.int)+'.'+x.slice(g.int), 10); } for(var i = 0; i < sections.length; i++) { if(!sections[i].length) continue; sections[i][sections[i].length-1] == '*' && (sections[i] = sections[i].slice(0, -1)); sections[i] = sections[i].split('*'); for(var j = 0; j < sections[i].length; j++) { var d = sections[i][j]; if(i%2) { // Parameters. if(d[0] == 'F' && d[1] == 'S') {// Format Specification. var r = /^([LT]?)([AI])X(\d)(\d)Y(\d)(\d)$/.exec(d.slice(2)); // assert(r); g.omitLead = !r[1] || r[1] == 'L'; g.abs = r[2] == 'A'; if(!g.abs) throw new Error('Need absolute values'); g.int = +r[3], g.dec = +r[4], g.num = g.int+g.dec; } else if(d[0] == 'O' && d[1] == 'F') {// Offset. var r = /^(?:A([-+\d.]+)|)(?:B([-+\d.]+)|)$/.exec(d.slice(2)); // assert(r); g.offA = parseInt(r[1], 10), g.offB = parseInt(r[2], 10); } else if(d == 'IPNEG') // Image Polarity. throw new Error('Negative image polarity'); else if(d[0] == 'L' && d[1] == 'P') { // Layer Polarity. if(inverted && d[2] == 'D') // Switch to dark. g.cmds.push([16<<2, inverted = false]); else if(!inverted && d[2] == 'C') // Switch to clear. g.cmds.push([16<<2, inverted = true]); } else if(d[0] == 'A' && d[1] == 'M') { // Aperture Macro. var macro = []; for(j++; j < sections[i].length; j++) macro.push(sections[i][j]/*.split(',')*/); macros[d.slice(2)] = macro; } else if(d[0] == 'A' && d[1] == 'D' && d[2] == 'D') { // Aperture Definition. var r = /^(\d+)([^,]+)(?:,(.+)|)$/.exec(d.slice(3)); // assert(r); var j = r[1]-10, args = []; if(r[3]) args = r[3].split('X'); if(macros[r[2]]) { function applyArgs(m) { m = m.replace(/\$(\d+)/g, function(s, n) { return +args[n-1] || 0; }).toLowerCase(), repl = true; while(repl == true) repl = false, m = m.replace(/([\d.]+)x([\d.]+)/g, function(s, a, b) {return repl = true, a*b}); repl = true; while(repl == true) repl = false, m = m.replace(/([\d.]+)\/([\d.]+)/g, function(s, a, b) {return repl = true, a/b}); repl = true; while(repl == true) repl = false, m = m.replace(/([\d.]+)\+([\d.]+)/g, function(s, a, b) {return repl = true, a+b}); repl = true; while(repl == true) repl = false, m = m.replace(/([\d.]+)-([\d.]+)/g, function(s, a, b) {return repl = true, a-b}); return m; } var m1 = macros[r[2]], m2 = []; for(var k = 0; k < m1.length; k++) { var eq = /^\$(\d+)=(.+)$/.exec(m1[k]); if(eq) args[eq[1]-1] = +applyArgs(eq[2]); else m2.push(applyArgs(m1[k]).split(',').map(function(x) {return +x})); } g.shapes[j] = ['M', m2]; } else g.shapes[j] = [r[2]].concat(args.map(function(x) {return +x})); if(j < shape) shape = j; } else if(d == 'MOIN') // Specify Inches. g.scale = 25.4; else if(d == 'MOMM') // Specify MMs. g.scale = 1; else console.log(d); } else { // Function codes. if(d[0] == 'G' && d[1] == '0' && d[2] == '4' || d[0] == 'M') continue; if(d[0] == 'G' && d[1] == '5' && d[2] == '4') d = d.slice(3); if(d == 'G70') { // Specify Inches. g.scale = 25.4; continue; } if(d == 'G74') { // Set Single quadrant mode. mode &= ~4; continue; } if(d == 'G75') { // Set Multi quadrant mode. mode |= 4; continue; } if(d == 'G36') { // Start Outline fill. if(!(mode & 8)) g.cmds.push([8<<2, true]); mode |= 8; continue; } if(d == 'G37') { // End Outline fill. if(mode & 8) g.cmds.push([8<<2, false]); mode &= ~8; continue; } var cmode = 0; if(d[0] == 'G' && d.length > 4) { var r = /^\d*/.exec(d = d.slice(1)); // assert(r); mode = (mode & 12) | (cmode = parseInt(r[0], 10)); d = d.slice(r[0].length); } function getNum(offset) { var r = /^[-+\d]*/.exec(d = d.slice(offset)); // assert(r); d = d.slice(r[0].length); return numVal(r[0]); } var x = prevX, y = prevY, oi = 0, oj = 0, hasX = false, hasY = false; if(d[0] == 'X') x = getNum(1), hasX = true; if(d[0] == 'Y') y = getNum(1), hasY = true; if(d[0] == 'I') oi = getNum(1), (!(mode&2) && (x += oi, hasX = true)); if(d[0] == 'J') oj = getNum(1), (!(mode&2) && (y += oj, hasY = true)); if(d[0] == 'D') {// Draw. if(d[1] == '0') g.cmds.push([(mode<<2) | d[2], shape, x, y, oi, oj]); else shape = d.slice(1)-10; } else if(hasX && (x != prevX) || hasY && (y != prevY)) g.cmds.push([(mode<<2) | 1, shape, x, y, oi, oj]); else console.log(d); prevX = x, prevY = y; } } } return g; };
三.Gerber274X解析繪圖Web效果圖
JS解析展示,無交互功能,雖然是在前端,但最佳作法解析動作放在后端,后端解析后的數據或圖像傳送到前端
部份Gerber274X解析說明引用了:
https://www.cnblogs.com/begincsdn/archive/2012/07/07/2580279.html