CN115392185A - 构建pad图形的方法、系统、存储介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种构建PAD图形的方法、系统、存储介质及电子设备。该方法包括：确定量子比特版图中待构建PAD图形的布图区域；按照预设方向在布图区域内填充间距为预设步长值的辅助线；在每一辅助线的两个端点之间按照预设步长值等间距选取点，将每一辅助线上的端点和选取的点作为检测点；遍历布图区域的所有检测点，将两两之间的间距不小于预设距离值的检测点作为放置点，在放置点放置PAD图形。由于预设距离值不小于预设步长值，所以相邻两个放置点放置的PAD图形在满足距离要求的前提下做到做小，从而本发明能够自动构建PAD图形，极大提高空气桥图形的绘制效率和绘制精度，可以大大降低设计人员的劳动强度和时间成本。

Description

构建PAD图形的方法、系统、存储介质及电子设备

技术领域

本发明涉及集成电路设计技术领域，特别是涉及一种构建PAD图形的方法、系统、存储介质及电子设备。

背景技术

随着量子计算技术的发展，量子芯片上量子比特数量逐步增多，量子芯片上信号传输线的数量也随之增多，然而量子芯片的尺寸却越来越小，所以量子芯片上的信号传输线非常拥挤。在量子比特版图设计中，往往需要在量子比特版图的指定区域放置PAD图形，所谓PAD，就是跨图层连接电路元件的焊盘。在放置PAD图形时，需要做到PAD图形紧凑放置，但是相邻两个PAD图形之间需要满足一定的距离规则。

然而，量子比特版图的设计人员通常采用手动方式绘制PAD图形，手动绘制PAD图形需要人为确定相邻两个PAD图形之间的距离，而目前往往需要在量子比特版图中绘制数以万计的PAD图形，这造成PAD图形的绘制效率极低，而且难以保证绘制精度，极易出现不小心PAD图形相互重叠或者过于稀疏的错误。

发明内容

本发明的目的是提供一种构建PAD图形的方法、系统、存储介质及电子设备，以解决现有技术中手动绘制PAD图形效率低、容易出错的问题，能够自动构建PAD图形，极大提高PAD图形的绘制效率和绘制精度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种构建PAD图形的方法，包括：

确定量子比特版图中待构建PAD图形的布图区域；

按照预设方向在所述布图区域内填充间距为预设步长值的辅助线；

在每一所述辅助线的两个端点之间按照所述预设步长值等间距选取点，将每一所述辅助线上的端点和选取的点作为检测点；

遍历所述布图区域的所有检测点，将两两之间的间距不小于预设距离值的检测点作为放置点，在所述放置点放置PAD图形，其中，所述预设距离值不小于所述预设步长值。

优选的，所述确定量子比特版图中待构建PAD图形的布图区域的步骤包括：

确定量子比特版图中的目标区域；

确定所述目标区域内的避让区域；

对所述目标区域和所述避让区域进行图形的相减操作得到待构建PAD图形的布图区域。

优选的，所述按照预设方向在所述布图区域内填充间距为预设步长值的辅助线的步骤包括：

获取所述布图区域的外廓边框；

确定所述外廓边框在预设方向上的起始顶点，其中，所述起始顶点为所述布图区域在所述预设方向上坐标值最小或最大的顶点；

按照预设方向从所述起始顶点开始在所述外廓边框内填充间距为预设步长值的辅助线。

优选的，所述遍历所述布图区域的所有放置点，将两两之间的间距不小于预设距离值的检测点作为放置点，在所述放置点放置PAD图形的步骤包括：

按照预设顺序对所述布图区域的检测点进行排序，并将所述布图区域的第一个检测点作为当前检测点；

检测以所述当前检测点为圆心、半径为预设距离值的范围内是否存在其他PAD图形的中心点；

在不存在其他PAD图形的中心点时，将所述当前检测点作为放置点，并将下一个检测点确定为当前检测点；

重复所述检测以所述当前检测点为圆心、半径为预设距离值的范围内是否存在其他PAD图形的中心点的步骤，直至遍历至最后一个检测点；

在所述放置点放置PAD图形。

优选的，所述重复所述检测以所述当前检测点为圆心、半径为预设距离值的范围内是否存在其他PAD图形的中心点的步骤之前，还包括：

在存在其他PAD图形的中心点时，将下一个检测点确定为当前检测点。

优选的，所述PAD图形的中心点为所述放置点。

优选的，所述遍历所述布图区域的所有检测点，将两两之间的间距不小于预设距离值的检测点作为放置点，在所述放置点放置PAD图形的步骤之前，所述方法还包括：

确定量子比特版图中需要PAD图形避让的避让图层；

获取所述避让图层上每一走线的端点，其中，所述避让图层上的走线由线段构成；

基于预设避让值计算所述避让图层的散点步长值；

在所述避让图层上每一走线的相邻两个端点之间按照所述散点步长值等间距选取点，将每一走线上的端点和选取的点作为散点；

所述检测以所述当前检测点为圆心、半径为预设距离值的范围内是否存在其他PAD图形的中心点的步骤还包括：

检测以所述当前检测点为圆心、半径为预设避让值的范围内是否存在所述避让图层的散点；

所述在不存在其他PAD图形的中心点时，将所述当前检测点作为放置点，并将下一个检测点确定为当前检测点的步骤为：

在不存在其他PAD图形的中心点并且不存在所述避让图层的散点时，将所述当前检测点作为放置点，并将下一个检测点确定为当前检测点；

所述在存在其他PAD图形的中心点时，将下一个检测点确定为当前检测点的步骤为：

在存在其他PAD图形的中心点或者存在所述避让图层的散点时，将下一个检测点确定为当前检测点。

优选的，所述基于预设避让值计算所述避让图层的散点步长值的步骤包括：

将所述预设避让值作为等边三角形的高计算所述等边三角形的边长；

将所述等边三角形的边长作为散点步长值。

优选的，所述在所述避让图层上每一走线的相邻两个端点之间按照所述散点步长值等间距选取点，将每一走线上的端点和选取的点作为散点的步骤还包括：

检测所述避让图层上每一走线的首尾端点是否重合；

在当前走线的首尾端点重合时，按照预设方向在所述当前走线封闭区域内填充扫描线，其中，相邻两条扫描线的间距为所述预设避让值；

在每一所述扫描线的两个端点之间按照所述散点步长值等间距选取点，将每一所述扫描线上的端点和选取的点作为散点。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种构建PAD图形的系统，包括：

区域确定模块，用于确定量子比特版图中待构建PAD图形的布图区域；

区域填充模块，用于按照预设方向在所述布图区域内填充间距为预设步长值的辅助线；

点位选取模块，用于在每一所述辅助线的两个端点之间按照所述预设步长值等间距选取点，将每一所述辅助线上的端点和选取的点作为检测点；

布图构建模块，用于遍历所述布图区域的所有检测点，将两两之间的间距不小于预设距离值的检测点作为放置点，在所述放置点放置PAD图形，其中，所述预设距离值不小于所述预设步长值。

优选的，所述区域确定模块包括：

目标区域确定单元，用于确定量子比特版图中的目标区域；

避让区域确定单元，用于确定所述目标区域内的避让区域；

图形操作单元，用于对所述目标区域和所述避让区域进行图形的相减操作得到待构建PAD图形的布图区域。

优选的，所述区域填充模块包括

边框获取单元，用于获取所述布图区域的外廓边框；

顶点确定单元，用于确定所述外廓边框在预设方向上的起始顶点，其中，所述起始顶点为所述布图区域在所述预设方向上坐标值最小或最大的顶点；

区域填充单元，用于按照预设方向从所述起始顶点开始在所述外廓边框内填充间距为预设步长值的辅助线。

优选的，所述布图构建模块包括：

起点确定单元，用于按照预设顺序对所述布图区域的检测点进行排序，并将所述布图区域的第一个检测点作为当前检测点；

邻近检测单元，用于检测以所述当前检测点为圆心、半径为预设距离值的范围内是否存在其他PAD图形的中心点；

检测点处理单元，用于在所述邻近检测单元检测到不存在其他PAD图形的中心点时，将所述当前检测点作为放置点，并将下一个检测点确定为当前检测点；

遍历执行单元，用于重复所述检测以所述当前检测点为圆心、半径为预设距离值的范围内是否存在其他PAD图形的中心点的步骤，直至遍历至最后一个检测点；

图形放置单元，用于在所述放置点放置PAD图形。

优选的，所述检测点处理单元还用于在所述邻近检测单元检测到存在其他PAD图形的中心点时，将下一个检测点确定为当前检测点。

优选的，所述PAD图形的中心点为所述放置点。

优选的，所述系统还包括图层确定模块、端点获取模块、步长计算模块和散点选取模块；

所述图层确定模块用于确定量子比特版图中需要PAD图形避让的避让图层；

所述端点获取模块用于获取所述避让图层上每一走线的端点，其中，所述避让图层上的走线由线段构成；

所述步长计算模块用于基于预设避让值计算所述避让图层的散点步长值；

所述散点选取模块用于在所述避让图层上每一走线的相邻两个端点之间按照所述散点步长值等间距选取点，将每一走线上的端点和选取的点作为散点；

所述邻近检测单元具体用于检测以所述当前检测点为圆心、半径为预设距离值的范围内是否存在其他PAD图形的中心点，并且检测以所述当前检测点为圆心、半径为预设避让值的范围内是否存在所述避让图层的散点；

所述检测点处理单元具体用于在所述邻近检测单元检测到不存在其他PAD图形的中心点并且不存在所述避让图层的散点时，将所述当前检测点作为放置点，并将下一个检测点确定为当前检测点，以及在所述邻近检测单元检测到存在其他PAD图形的中心点或者存在所述避让图层的散点时，将下一个检测点确定为当前检测点。

优选的，所述步长计算模块包括：

边长计算单元，用于将所述预设避让值作为等边三角形的高计算所述等边三角形的边长；

步长确定单元，用于将所述等边三角形的边长作为散点步长值。

优选的，所述系统还包括封闭检测模块和封闭填充模块；

所述封闭检测模块用于检测所述避让图层上每一走线的首尾端点是否重合；

所述封闭填充模块用于在所述封闭检测模块检测到当前走线的首尾端点重合时，按照预设方向在所述当前走线封闭区域内填充扫描线，其中，相邻两条扫描线的间距为所述预设避让值；

所述散点选取模块还用于在每一所述扫描线的两个端点之间按照所述散点步长值等间距选取点，将每一所述扫描线上的端点和选取的点作为散点。

为解决上述技术问题，本发明提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被设置为运行时执行前述任一项所述的构建PAD图形的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行前述任一项所述的构建PAD图形的方法。

区别于现有技术的情况，本发明提供的构建PAD图形的方法通过确定待构建PAD图形的布图区域，按照预设方向在布图区域内填充间距为预设步长值的辅助线，在每一辅助线的两个端点之间按照预设步长值等间距选取点，将每一辅助线上的端点和选取的点作为检测点，遍历布图区域的所有检测点，将两两之间的间距不小于预设距离值的检测点作为放置点，最后在放置点放置PAD图形，由于预设距离值不小于预设步长值，所以相邻两个放置点放置的PAD图形在满足距离要求的前提下做到做小，从而本发明能够自动构建PAD图形，极大提高空气桥图形的绘制效率和绘制精度，可以大大降低设计人员的劳动强度和时间成本。

本发明提供的构建PAD图形的系统、存储介质及电子设备，与构建PAD图形的方法属于同一发明构思，因此具有相同的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的构建PAD图形的方法的流程示意图。

图2为图1所示的流程中步骤S1的具体流程示意图。

图3为布图区域的示意图。

图4为图1所示的流程中步骤S2的具体流程示意图。

图5为辅助线的示意图。

图6为本发明第二实施例提供的构建PAD图形的方法的流程示意图。

图7为检测点的示意图。

图8为本发明第三实施例提供的构建PAD图形的方法的流程示意图。

图9为图8所示的流程中步骤S7的具体流程示意图。

图10为散点步长值的计算原理示意图。

图11为图8所示的流程中步骤S8的具体流程示意图。

图12为扫描线的示意图。

图13为构建PAD图形后的量子比特版图的部分示意图。

图14为本发明第四实施例提供的构建PAD图形的系统的原理框图。

图15为本发明第五实施例提供的构建PAD图形的系统的原理框图。

图16为本发明第六实施例提供的构建PAD图形的系统的原理框图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

请参考图1，本发明第一实施例提供了一种构建PAD图形的方法，该方法包括以下步骤：

S1：确定量子比特版图中待构建PAD图形的布图区域。

其中，布图图层可以根据用户的操作来确定。例如用户输入多个点的坐标，根据这些点的坐标将这些点依次用线段连接起来，且第一个点和最后一个点也用线段连接起来，所围合而成的区域则为布图区域，或者用户在量子比特版图上手动选择多个点，将这些点依次用线段连接起来，且第一个点和最后一个点也用线段连接起来，所围合而成的区域则为布图区域。

在本实施例中，布图区域为多边形。在某些情况下，用户确定的布图区域的外廓可能包含弧线，但是在当前的计算机环境中，并不能构建出完美的弧线，只能通过有限数量的线段依次连接构建出近似的弧线，计算机性能越高，线段的数量越多，构建出的弧线越接近完美，但是对于计算机而言，所识别到的弧线仍然是很多条线段。所以，即使布图区域的外廓可能包含弧线，其实质也为多边形。

S2：按照预设方向在布图区域内填充间距为预设步长值的辅助线。

其中，预设方向可以是画板坐标系的任意方向。在进行版图绘制时，需要参考坐标系，而通常画板的水平方向为X轴，画板的垂直方向为Y轴。

S3：在每一辅助线的两个端点之间按照预设步长值等间距选取点，将每一辅助线上的端点和选取的点作为检测点。

其中，每一辅助线的两个端点必然作为检测点，如果两个端点之间的距离大于预设步长值，那么可以在两个端点之间选取点。两个端点之间选取的第一个点可以是任意一点，在本实施例中，两个端点之间选取的第一个点为距离两个端点中的一个端点预设步长值的点。举例而言，假设一条辅助线的长度为预设步长值S的2.5倍，那么两个端点之间选取的第一个点为距离一个端点S的点，第二个点为距离该端点2S的点，第二个点与另一个端点之间的距离为0.5S，无法再选取点，所以最终的检测点为两个端点以及2个选取的点。

S4：遍历布图区域的所有检测点，将两两之间的间距不小于预设距离值的检测点作为放置点，在放置点放置PAD图形，其中，预设距离值不小于预设步长值。

其中，预设步长值和预设间距值的大小可以根据实际需求设置。预设距离值表示任意两个空气桥图形之间的最小距离。在预设距离值等于预设步长值时，一条辅助线上相邻的两个放置点有可能是相邻的两个检测点，在预设距离值大于预设步长值时，一条辅助线上相邻的两个放置点必然不是相邻的两个检测点。由于放置点之间的最小间距为预设距离值，相邻两条辅助线上的放置点之间的最小间距也为预设距离值，那么在放置点放置PAD图形后，PAD图形两两之间满足距离规则，不会相互覆盖。

在一些量子比特版图中，电路元件分布很密集，这些电路元件上是不能放置PAD图形的，所以量子比特版图很难提供规则的布图区域。在本实施例中，参考图2，确定量子比特版图中待构建PAD图形的布图区域的步骤，即步骤S1包括：

S11：确定量子比特版图中的目标区域。

其中，目标区域为用户期望放置PAD图形的区域。

S12：确定目标区域内的避让区域。

其中，避让区域为目标区域内需要PAD图形避开的区域，这些区域内通常存在电路元件等图形。避让区域可以不止一个。

S13：对目标区域和避让区域进行图形的相减操作得到待构建PAD图形的布图区域。

其中，由于目标区域和避让区域确定后，它们的外廓就确定，通过对目标区域和避让区域的外廓进行图形学的布尔运算的“not”运算，就可以实现目标区域和避让区域进行图形的相减操作，进而得到待构建PAD图形的布图区域。如图3所示，目标区域A和避让区域B均为矩形，布图区域则为目标区域A除避让区域B以外的部分。

在本实施例中，参考图4，按照预设方向在布图区域内填充间距为预设步长值的辅助线的步骤，即步骤S2包括：

S21：获取布图区域的外廓边框。

其中，在量子比特版图中确定布图区域后，根据布图区域在量子比特版图中的位置可以获取布图区域的外廓边框。

S22：确定外廓边框在预设方向上的起始顶点，其中，起始顶点为布图区域在预设方向上坐标值最小或最大的顶点。

其中，本实施例预设方向优选为画板坐标系的Y轴正方向，起始顶点优先为在预设方向上坐标值最小的顶点。如图5中(a)所示，布图区域的外廓边框的最下方顶点为起始顶点。需要注意的是，起始顶点可以不止一个，如图5中(b)所示，布图区域的外廓边框的最下方的边与X轴平行，所以外廓边框的最下方的两个顶点均为起始顶点。

S23：按照预设方向从起始顶点开始在外廓边框内填充间距为预设步长值的辅助线。

其中，如图5中(a)所示，图中点虚线表示辅助线，辅助线从起始顶点向最上方顶点按照预设步长值S依次填充，由于起始顶点只有一个，在该位置无法填充辅助线，所以第一条辅助线从距离起始顶点预设步长值的地方开始生成。需要注意的是，起始顶点为两个时，两个起始顶点之间可以生成辅助线。如图5中(b)所示，第一条辅助线生成于两个起始顶点之间，由于第一条辅助线与外廓边框的最下方的边重合，所以第一条辅助线为外廓边框的最下方的边。

通过上述方式，本实施例的构建PAD图形的方法可以在量子比特版图的布图区域自动构建出PAD图形，任意两个PAD图形之间的最小间距不会低于预设距离值，对于设计人员而言，只需要手动设置布图区域、预设步长值和预设距离值，即可自动完成PAD图形的放置，从而本实施例能够自动构建PAD图形，极大提高空气桥图形的绘制效率和绘制精度，可以大大降低设计人员的劳动强度和时间成本。

请参考图6，本发明第二实施例提供了一种构建PAD图形的方法，本实施例的方法包括第一实施例的全部技术特征，并且在第一实施例的基础上，遍历所述布图区域的所有放置点，将两两之间的间距不小于预设距离值的检测点作为放置点，在所述放置点放置PAD图形的步骤，即步骤S4包括：

S41：按照预设顺序对布图区域的检测点进行排序，并将布图区域的第一个检测点作为当前检测点。

其中，由于布图区域的辅助线可能有多条，每一条辅助线上的检测点可能有多个，为了使前后两个放置点之间的间距尽量小，在本实施例中，预设顺序为按照预设方向从左到右的顺序，如图7所示，是在矩形的外廓边框内填充的辅助线上选取的检测点，预设方向为Y轴正方向，按照预设方向从左到右的顺序对布图区域的检测点进行排序，那么最下方的辅助线上第一个检测点编号为P1、第二个检测点编号为P2、第三个检测点编号为P3、……，从下往上第二条辅助线上的第一个检测点编号为P7、第二个检测点编号为P8、……，以此类推，最上方的辅助线上的倒数第二个检测点编号为P35、最后一个检测点编号为P36，那么编号顺序就是排序顺序。布图区域的第一个检测点作为检测点P1。

S42：检测以当前检测点为圆心、半径为预设距离值的范围内是否存在其他PAD图形的中心点。

其中，其他PAD图形的中心点不仅包括同一条辅助线上的PAD图形的中心点，还包括其他辅助线上的PAD图形的中心点。

S43：在不存在其他PAD图形的中心点时，将当前检测点作为放置点，并将下一个检测点确定为当前检测点。

其中，由于以当前检测点为圆心、半径为预设距离值的范围内不存在其他PAD图形的中心点，那么在当前检测点放置PAD图形与其他PAD图形满足一定的距离规则。在将当前检测点确定为放置点后，对当前检测点进行更新，当前检测点变为下一个检测点。如图7所示，对于第一个检测点P1而言，由于还未放置PAD图形，所以以当前检测点P1为圆心、半径为预设距离值d1的范围内必然不存在其他PAD图形的中心点。

S44：检测是否遍历至最后一个检测点。

S45：在遍历至最后一个检测点时，在放置点放置PAD图形。

在本实施例中，PAD图形的中心点为放置点。也就是说，PAD图形的中心点在辅助线上。通常来说，PAD的俯视形状为圆形，因此PAD图形的中心点为圆心点。在没有遍历至最后一个检测点时，重复步骤S42。

进一步的，在本实施例中，步骤S44之前，还包括：

S46：在存在其他PAD图形的中心点时，将下一个检测点确定为当前检测点。

其中，如果存在其他PAD图形的中心点，表明在当前检测点放置PAD图形与其他PAD图形不满足距离规则，所以当前检测点不作为放置点，而是直接对当前检测点进行更新，当前检测点变为下一个检测点。

请参考图8，本发明第三实施例提供了一种构建空气桥图形的方法，本实施例的方法包括第二实施例的全部技术特征，并且在第二实施例的基础上，遍历布图区域的所有检测点，将两两之间的间距不小于预设距离值的检测点作为放置点，在放置点放置PAD图形的步骤之前，本实施例的方法还包括：

S5：确定量子比特版图中需要PAD图形避让的避让图层。

S6：获取避让图层上每一走线的端点，其中，避让图层上的走线由线段构成。

S7：基于预设避让值计算避让图层的散点步长值。

S8：在避让图层上每一走线的相邻两个端点之间按照散点步长值等间距选取点，将每一走线上的端点和选取的点作为散点。其中，如图8所示，避让图层上一条走线包括A1、B1、C1三个端点，线段A1B1之间选取了两个点S，线段B1C1之间也选取了两个点S，那么最终散点包括A1、B1、C1三个端点以及四个选取的点S。

检测以当前检测点为圆心、半径为预设距离值的范围内是否存在其他PAD图形的中心点的步骤，即步骤S42还包括：

检测以当前检测点为圆心、半径为预设避让值的范围内是否存在避让图层的散点。

在不存在其他PAD图形的中心点时，将当前检测点作为放置点，并将下一个检测点确定为当前检测点的步骤，即步骤S43具体为：

在不存在其他PAD图形的中心点并且不存在避让图层的散点时，将当前检测点作为放置点，并将下一个检测点确定为当前检测点。

在存在其他PAD图形的中心点时，将下一个检测点确定为当前检测点的步骤，即步骤S46具体为：

在存在其他PAD图形的中心点或者存在避让图层的散点时，将下一个检测点确定为当前检测点。

在本实施例中，在当前检测点不仅要检测是否存在其他PAD图形的中心点，同时还要检测是否存在避让图层的散点，只要有中心点或散点存在，就需要调整当前检测点的位置，如果都不存在，就可以将当前检测点作为放置点。从而布图区域内的PAD图形可以满足任意两个PAD图形之间的距离规则，还可以满足布图区域内的PAD图形避开避让图层上的走线。

在本实施例中，参考图9，基于预设避让值计算避让图层的散点步长值的步骤，即步骤S7包括：

S71：将预设避让值作为等边三角形的高计算等边三角形的边长。

S72：将等边三角形的边长作为散点步长值。

其中，如图10所示，构建一个高为预设避让值d2的等边三角形，根据几何原理计算等边三角形的边长，可以计算得到等边三角形的边长为L＝d2/sin(π/3)，等边三角形的边长就等于散点步长值。

进一步的，参考图11，在避让图层上每一走线的相邻两个端点之间按照散点步长值等间距选取点，将每一走线上的端点和选取的点作为散点的步骤，即步骤S8还包括：

S8A：检测避让图层上每一走线的首尾端点是否重合。

其中，量子比特版图有可能包括图形化的元器件，即元器件图形为多边形，而多边形是由多条线段首尾相连组成，即走线的首尾端点重合。所以需要检测走线的首尾端点是否重合，如果不重合，表示走线不是封闭的，如果重合，则构成多边形。

S8B：在当前走线的首尾端点重合时，按照预设方向在当前走线封闭区域内填充扫描线，其中，相邻两条扫描线的间距为预设避让值。

其中，如图12所示，一个多边形内填充的扫描线的间距为预设避让值d2，图中双点虚线表示扫描线。

S8C：在每一扫描线的两个端点之间按照散点步长值等间距选取点，将每一扫描线上的端点和选取的点作为散点。

如图13所示，是构建PAD图形后的量子比特版图的部分示意图。从图中可以看出，采用本发明实施例的方法构建PAD图形后，布图区域内PAD图形101两两之间间隔一定距离，并且PAD图形101与避让图层上的走线102(有的走线102首尾端点重合，构成了多边形)重合或过于接近，所以，所有PAD图形101均避开了避让图层上的走线102以及其封闭区域。

请参考图14，本发明第四实施例提供了一种构建PAD图形的系统。该系统包括：

区域确定模块1用于确定量子比特版图中待构建PAD图形的布图区域。其中，布图图层可以根据用户的操作来确定。例如用户输入多个点的坐标，根据这些点的坐标将这些点依次用线段连接起来，且第一个点和最后一个点也用线段连接起来，所围合而成的区域则为布图区域，或者用户在量子比特版图上手动选择多个点，将这些点依次用线段连接起来，且第一个点和最后一个点也用线段连接起来，所围合而成的区域则为布图区域。

在本实施例中，布图区域为多边形。在某些情况下，用户确定的布图区域的外廓可能包含弧线，但是在当前的计算机环境中，并不能构建出完美的弧线，只能通过有限数量的线段依次连接构建出近似的弧线，计算机性能越高，线段的数量越多，构建出的弧线越接近完美，但是对于计算机而言，所识别到的弧线仍然是很多条线段。所以，即使布图区域的外廓可能包含弧线，其实质也为多边形。

区域填充模块2用于按照预设方向在布图区域内填充间距为预设步长值的辅助线。其中，预设方向可以是画板坐标系的任意方向。在进行版图绘制时，需要参考坐标系，而通常画板的水平方向为X轴，画板的垂直方向为Y轴。

点位选取模块3用于在每一辅助线的两个端点之间按照预设步长值等间距选取点，将每一辅助线上的端点和选取的点作为检测点。其中，每一辅助线的两个端点必然作为检测点，如果两个端点之间的距离大于预设步长值，那么可以在两个端点之间选取点。两个端点之间选取的第一个点可以是任意一点，在本实施例中，两个端点之间选取的第一个点为距离两个端点中的一个端点预设步长值的点。举例而言，假设一条辅助线的长度为预设步长值S的2.5倍，那么两个端点之间选取的第一个点为距离一个端点S的点，第二个点为距离该端点2S的点，第二个点与另一个端点之间的距离为0.5S，无法再选取点，所以最终的检测点为两个端点以及2个选取的点。

布图构建模块4用于遍历布图区域的所有检测点，将两两之间的间距不小于预设距离值的检测点作为放置点，在放置点放置PAD图形，其中，预设距离值不小于预设步长值。其中，预设步长值和预设间距值的大小可以根据实际需求设置。预设距离值表示任意两个空气桥图形之间的最小距离。在预设距离值等于预设步长值时，一条辅助线上相邻的两个放置点有可能是相邻的两个检测点，在预设距离值大于预设步长值时，一条辅助线上相邻的两个放置点必然不是相邻的两个检测点。由于放置点之间的最小间距为预设距离值，相邻两条辅助线上的放置点之间的最小间距也为预设距离值，那么在放置点放置PAD图形后，PAD图形两两之间满足距离规则，不会相互覆盖。

在一些量子比特版图中，电路元件分布很密集，这些电路元件上是不能放置PAD图形的，所以量子比特版图很难提供规则的布图区域。在本实施例中，区域确定模块1包括：

目标区域确定单元11用于确定量子比特版图中的目标区域。其中，目标区域为用户期望放置PAD图形的区域。

避让区域确定单元12用于确定目标区域内的避让区域。其中，避让区域为目标区域内需要PAD图形避开的区域，这些区域内通常存在电路元件等图形。避让区域可以不止一个。

图形操作单元13用于对目标区域和避让区域进行图形的相减操作得到待构建PAD图形的布图区域。其中，由于目标区域和避让区域确定后，它们的外廓就确定，通过对目标区域和避让区域的外廓进行图形学的布尔运算的“not”运算，就可以实现目标区域和避让区域进行图形的相减操作，进而得到待构建PAD图形的布图区域。

在本实施例中，区域填充模块2包括

边框获取单元21用于获取布图区域的外廓边框。其中，在量子比特版图中确定布图区域后，根据布图区域在量子比特版图中的位置可以获取布图区域的外廓边框

顶点确定单元22用于确定外廓边框在预设方向上的起始顶点，其中，起始顶点为布图区域在预设方向上坐标值最小或最大的顶点。其中，本实施例预设方向优选为画板坐标系的Y轴正方向，起始顶点优先为在预设方向上坐标值最小的顶点。

区域填充单元23用于按照预设方向从起始顶点开始在外廓边框内填充间距为预设步长值的辅助线。其中，起始顶点为两个时，两个起始顶点之间可以生成辅助线，如果辅助线刚好与外廓边框的边重合，那么该辅助线会得到保留。

通过上述方式，本实施例的构建PAD图形的系统可以在量子比特版图的布图区域自动构建出PAD图形，任意两个PAD图形之间的最小间距不会低于预设距离值，对于设计人员而言，只需要手动设置布图区域、预设步长值和预设距离值，即可自动完成PAD图形的放置，从而本实施例能够自动构建PAD图形，极大提高空气桥图形的绘制效率和绘制精度，可以大大降低设计人员的劳动强度和时间成本。

请参考图15，本发明第五实施例提供了一种构建PAD图形的系统，本实施例的系统包括第一实施例的全部技术特征，并且在第一实施例的基础上，布图构建模块4包括：

起点确定单元41用于按照预设顺序对布图区域的检测点进行排序，并将布图区域的第一个检测点作为当前检测点。其中，由于布图区域的辅助线可能有多条，每一条辅助线上的检测点可能有多个，为了使前后两个放置点之间的间距尽量小，在本实施例中，预设顺序为按照预设方向从左到右的顺序。也就是说，每条辅助线按照预设方向排序，每条辅助线上的检测点按照从左到右的顺序排序，相邻两条辅助线中前一条辅助线的最后一个检测点的序号与后一条辅助线的第一个检测点的序号相连。

邻近检测单元42用于检测以当前检测点为圆心、半径为预设距离值的范围内是否存在其他PAD图形的中心点。其中，其他PAD图形的中心点不仅包括同一条辅助线上的PAD图形的中心点，还包括其他辅助线上的PAD图形的中心点。

检测点处理单元43用于在邻近检测单元检测到不存在其他PAD图形的中心点时，将当前检测点作为放置点，并将下一个检测点确定为当前检测点。其中，由于以当前检测点为圆心、半径为预设距离值的范围内不存在其他PAD图形的中心点，那么在当前检测点放置PAD图形与其他PAD图形满足一定的距离规则。在将当前检测点确定为放置点后，对当前检测点进行更新，当前检测点变为下一个检测点。

遍历执行单元44用于重复执行邻近检测单元42，直至遍历至最后一个检测点。

图形放置单元45用于在放置点放置PAD图形。在本实施例中，PAD图形的中心点为放置点。也就是说，PAD图形的中心点在辅助线上。通常来说，PAD的俯视形状为圆形，因此PAD图形的中心点为圆心点。

进一步的，在本实施例中，检测点处理单元43还用于在邻近检测单元检测到存在其他PAD图形的中心点时，将下一个检测点确定为当前检测点。其中，如果存在其他PAD图形的中心点，表明在当前检测点放置PAD图形与其他PAD图形不满足距离规则，所以当前检测点不作为放置点，而是直接对当前检测点进行更新，当前检测点变为下一个检测点。

请参考图16，本发明第六实施例提供了一种构建PAD图形的系统，本实施例的系统包括第五实施例的全部技术特征，并且在第五实施例的基础上，系统还包括图层确定模块5、端点获取模块6、步长计算模块7和散点选取模块8。

图层确定模块5用于确定量子比特版图中需要PAD图形避让的避让图层；

端点获取模块6用于获取所述避让图层上每一走线的端点，其中，所述避让图层上的走线由线段构成；

步长计算模块7用于基于预设避让值计算所述避让图层的散点步长值；

散点选取模块8用于在所述避让图层上每一走线的相邻两个端点之间按照所述散点步长值等间距选取点，将每一走线上的端点和选取的点作为散点；

邻近检测单元42具体用于检测以所述当前检测点为圆心、半径为预设距离值的范围内是否存在其他PAD图形的中心点，并且检测以所述当前检测点为圆心、半径为预设避让值的范围内是否存在所述避让图层的散点；

检测点处理单元43具体用于在所述邻近检测单元检测到不存在其他PAD图形的中心点并且不存在所述避让图层的散点时，将所述当前检测点作为放置点，并将下一个检测点确定为当前检测点，以及在所述邻近检测单元检测到存在其他PAD图形的中心点或者存在所述避让图层的散点时，将下一个检测点确定为当前检测点。

在本实施例中，在当前检测点不仅要检测是否存在其他PAD图形的中心点，同时还要检测是否存在避让图层的散点，只要有中心点或散点存在，就需要调整当前检测点的位置，如果都不存在，就可以将当前检测点作为放置点。从而布图区域内的PAD图形可以满足任意两个PAD图形之间的距离规则，还可以满足布图区域内的PAD图形避开避让图层上的走线。

在本实施例中，步长计算模块7包括：

边长计算单元71用于将预设避让值作为等边三角形的高计算等边三角形的边长。

步长确定单元72用于将等边三角形的边长作为散点步长值。

进一步的，系统还包括封闭检测模块9和封闭填充模块10。

封闭检测模块9用于检测避让图层上每一走线的首尾端点是否重合。其中，量子比特版图有可能包括图形化的元器件，即元器件图形为多边形，而多边形是由多条线段首尾相连组成，即走线的首尾端点重合。所以需要检测走线的首尾端点是否重合，如果不重合，表示走线不是封闭的，如果重合，则构成多边形。

封闭填充模块10用于在封闭检测模块检测到当前走线的首尾端点重合时，按照预设方向在当前走线封闭区域内填充扫描线，其中，相邻两条扫描线的间距为预设避让值。

散点选取模块8还用于在每一扫描线的两个端点之间按照散点步长值等间距选取点，将每一扫描线上的端点和选取的点作为散点。

本发明还提供一种存储介质，存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被设置为运行时执行第一实施例、第二实施例或第三实施例的构建PAD图形的方法。

具体的，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为运行计算机程序以执行第一实施例、第二实施例或第三实施例的构建PAD图形的方法。

具体的，存储器和处理器可以通过数据总线连接。此外，上述电子设备还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种构建PAD图形的方法，其特征在于，包括：

确定量子比特版图中待构建PAD图形的布图区域；

按照预设方向在所述布图区域内填充间距为预设步长值的辅助线；

在每一所述辅助线的两个端点之间按照所述预设步长值等间距选取点，将每一所述辅助线上的端点和选取的点作为检测点；

遍历所述布图区域的所有检测点，将两两之间的间距不小于预设距离值的检测点作为放置点，在所述放置点放置PAD图形，其中，所述预设距离值不小于所述预设步长值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定量子比特版图中待构建PAD图形的布图区域的步骤包括：

确定量子比特版图中的目标区域；

确定所述目标区域内的避让区域；

对所述目标区域和所述避让区域进行图形的相减操作得到待构建PAD图形的布图区域。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预设方向在所述布图区域内填充间距为预设步长值的辅助线的步骤包括：

获取所述布图区域的外廓边框；

确定所述外廓边框在预设方向上的起始顶点，其中，所述起始顶点为所述布图区域在所述预设方向上坐标值最小或最大的顶点；

按照预设方向从所述起始顶点开始在所述外廓边框内填充间距为预设步长值的辅助线。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述遍历所述布图区域的所有检测点，将两两之间的间距不小于预设距离值的检测点作为放置点，在所述放置点放置PAD图形的步骤包括：

按照预设顺序对所述布图区域的检测点进行排序，并将所述布图区域的第一个检测点作为当前检测点；

检测以所述当前检测点为圆心、半径为预设距离值的范围内是否存在其他PAD图形的中心点；

在不存在其他PAD图形的中心点时，将所述当前检测点作为放置点，并将下一个检测点确定为当前检测点；

重复所述检测以所述当前检测点为圆心、半径为预设距离值的范围内是否存在其他PAD图形的中心点的步骤，直至遍历至最后一个检测点；

在所述放置点放置PAD图形。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述重复所述检测以所述当前检测点为圆心、半径为预设距离值的范围内是否存在其他PAD图形的中心点的步骤之前，还包括：

在存在其他PAD图形的中心点时，将下一个检测点确定为当前检测点。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述PAD图形的中心点为所述放置点。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述遍历所述布图区域的所有检测点，将两两之间的间距不小于预设距离值的检测点作为放置点，在所述放置点放置PAD图形的步骤之前，所述方法还包括：

确定量子比特版图中需要PAD图形避让的避让图层；

获取所述避让图层上每一走线的端点，其中，所述避让图层上的走线由线段构成；

基于预设避让值计算所述避让图层的散点步长值；

在所述避让图层上每一走线的相邻两个端点之间按照所述散点步长值等间距选取点，将每一走线上的端点和选取的点作为散点；

所述检测以所述当前检测点为圆心、半径为预设距离值的范围内是否存在其他PAD图形的中心点的步骤还包括：

检测以所述当前检测点为圆心、半径为预设避让值的范围内是否存在所述避让图层的散点；

所述在不存在其他PAD图形的中心点时，将所述当前检测点作为放置点，并将下一个检测点确定为当前检测点的步骤为：

在不存在其他PAD图形的中心点并且不存在所述避让图层的散点时，将所述当前检测点作为放置点，并将下一个检测点确定为当前检测点；

所述在存在其他PAD图形的中心点时，将下一个检测点确定为当前检测点的步骤为：

在存在其他PAD图形的中心点或者存在所述避让图层的散点时，将下一个检测点确定为当前检测点。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于预设避让值计算所述避让图层的散点步长值的步骤包括：

将所述预设避让值作为等边三角形的高计算所述等边三角形的边长；

将所述等边三角形的边长作为散点步长值。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在所述避让图层上每一走线的相邻两个端点之间按照所述散点步长值等间距选取点，将每一走线上的端点和选取的点作为散点的步骤还包括：

检测所述避让图层上每一走线的首尾端点是否重合；

在当前走线的首尾端点重合时，按照预设方向在所述当前走线封闭区域内填充扫描线，其中，相邻两条扫描线的间距为所述预设避让值；

在每一所述扫描线的两个端点之间按照所述散点步长值等间距选取点，将每一所述扫描线上的端点和选取的点作为散点。

10.一种构建PAD图形的系统，其特征在于，包括：

区域确定模块，用于确定量子比特版图中待构建PAD图形的布图区域；

区域填充模块，用于按照预设方向在所述布图区域内填充间距为预设步长值的辅助线；

点位选取模块，用于在每一所述辅助线的两个端点之间按照所述预设步长值等间距选取点，将每一所述辅助线上的端点和选取的点作为检测点；

布图构建模块，用于遍历所述布图区域的所有检测点，将两两之间的间距不小于预设距离值的检测点作为放置点，在所述放置点放置PAD图形，其中，所述预设距离值不小于所述预设步长值。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述区域确定模块包括：

目标区域确定单元，用于确定量子比特版图中的目标区域；

避让区域确定单元，用于确定所述目标区域内的避让区域；

图形操作单元，用于对所述目标区域和所述避让区域进行图形的相减操作得到待构建PAD图形的布图区域。

12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述区域填充模块包括边框获取单元，用于获取所述布图区域的外廓边框；

顶点确定单元，用于确定所述外廓边框在预设方向上的起始顶点，其中，所述起始顶点为所述布图区域在所述预设方向上坐标值最小或最大的顶点；

区域填充单元，用于按照预设方向从所述起始顶点开始在所述外廓边框内填充间距为预设步长值的辅助线。

13.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述布图构建模块包括：

起点确定单元，用于按照预设顺序对所述布图区域的检测点进行排序，并将所述布图区域的第一个检测点作为当前检测点；

邻近检测单元，用于检测以所述当前检测点为圆心、半径为预设距离值的范围内是否存在其他PAD图形的中心点；

检测点处理单元，用于在所述邻近检测单元检测到不存在其他PAD图形的中心点时，将所述当前检测点作为放置点，并将下一个检测点确定为当前检测点；

遍历执行单元，用于重复所述检测以所述当前检测点为圆心、半径为预设距离值的范围内是否存在其他PAD图形的中心点的步骤，直至遍历至最后一个检测点；

图形放置单元，用于在所述放置点放置PAD图形。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述检测点处理单元还用于在所述邻近检测单元检测到存在其他PAD图形的中心点时，将下一个检测点确定为当前检测点。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述PAD图形的中心点为所述放置点。

16.根据权利要求14或15所述的系统，其特征在于，所述系统还包括图层确定模块、端点获取模块、步长计算模块和散点选取模块；

所述图层确定模块用于确定量子比特版图中需要PAD图形避让的避让图层；

所述端点获取模块用于获取所述避让图层上每一走线的端点，其中，所述避让图层上的走线由线段构成；

所述步长计算模块用于基于预设避让值计算所述避让图层的散点步长值；

所述散点选取模块用于在所述避让图层上每一走线的相邻两个端点之间按照所述散点步长值等间距选取点，将每一走线上的端点和选取的点作为散点；

所述邻近检测单元具体用于检测以所述当前检测点为圆心、半径为预设距离值的范围内是否存在其他PAD图形的中心点，并且检测以所述当前检测点为圆心、半径为预设避让值的范围内是否存在所述避让图层的散点；

所述检测点处理单元具体用于在所述邻近检测单元检测到不存在其他PAD图形的中心点并且不存在所述避让图层的散点时，将所述当前检测点作为放置点，并将下一个检测点确定为当前检测点，以及在所述邻近检测单元检测到存在其他PAD图形的中心点或者存在所述避让图层的散点时，将下一个检测点确定为当前检测点。

17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述步长计算模块包括：

边长计算单元，用于将所述预设避让值作为等边三角形的高计算所述等边三角形的边长；

步长确定单元，用于将所述等边三角形的边长作为散点步长值。

18.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述系统还包括封闭检测模块和封闭填充模块；

所述封闭检测模块用于检测所述避让图层上每一走线的首尾端点是否重合；

所述封闭填充模块用于在所述封闭检测模块检测到当前走线的首尾端点重合时，按照预设方向在所述当前走线封闭区域内填充扫描线，其中，相邻两条扫描线的间距为所述预设避让值；

所述散点选取模块还用于在每一所述扫描线的两个端点之间按照所述散点步长值等间距选取点，将每一所述扫描线上的端点和选取的点作为散点。

19.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被设置为运行时执行权利要求1至8任一项所述的构建PAD图形的方法。

20.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1至8任一项所述的构建PAD图形的方法。

Images