ato dili

ato, elektronik devreleri tanımlamak için bir deklaratif, kısıtlama tabanlı DSL'dir. Kontrol akışı, mutasyon ve yürütme sırası yoktur — devre ne olduğunu bildirirsiniz ve derleyici + çözücü bunu geçerli bir tasarıma dönüştürür.

Hızlı Başlangıç

Minimal, tam bir .ato dosyası:

#pragma experiment("BRIDGE_CONNECT")

import Resistor
import ElectricPower
import Capacitor

module PowerFilter:
    """A simple decoupled power input with a pull-down resistor."""
    power = new ElectricPower
    decoupling_capacitor = new Capacitor
    pulldown_resistor = new Resistor

    power.hv ~> decoupling_capacitor ~> power.lv
    power.hv ~> pulldown_resistor ~> power.lv

    decoupling_capacitor.capacitance = 100nF +/- 20%
    pulldown_resistor.resistance = 100kohm +/- 5%
    assert power.voltage within 3.0V to 3.6V

Paket dizininden ato build ile doğrulayın.

Temel Kavramlar

1. Her Şey Grafta Bir Node

Her varlık (bir direnç, bir güç reli, bir I2C veri yolu, bir gerilim parametresi) yazılı bir grafta bir node'dur. Node'lar birbirine kenarlar aracılığıyla ilişkilenir: bileşim (üst–alt), bağlantı (aynı net) ve özellikler (davranışsal metadata). .ato dili, bu grafı deklaratif olarak oluşturmak için bir yüzey sözdizimidir.

2. Üç Blok Türü

ato'nun yeni bir tür tanımlamak için tam olarak üç yolu vardır:

Anahtar Kelime	Semantik	Tipik Kullanım
module	Alt öğeler ve bağlantılar içeren bir tasarım birimi	Devre blokları, alt sistemler
interface	~ ile bağlanabilir bir sınır; kablolu hale getirilebilir	Veri yolları, güç raileri, sinyaller
component	Footprint/sembol olan fiziksel bir parça	Satıcı IC'leri, konektörler

Üçü de graf node'larına derlenir. Ayrım, derleyicinin hangi özellikleri eklediğini (is_module, is_interface) ve hangi işlemlerin yasal olduğunu kontrol eder (kural olarak, interface'ler ~ işaretinin her iki tarafında da görünür).

Miras, from kullanır:

module MyRegulator from Regulator:
    pass

3. Bileşim — Alt Öğeler ve Örnekleme

Türler alt öğeler içerir. Bir blok gövdesi içinde, new bir alt öğeyi örnekler:

module Board:
    power = new ElectricPower      # interface alt öğesi
    sensor = new BME280            # module alt öğesi
    caps = new Capacitor[4]        # 4 kondansatörün dizisi

Alt öğelere nokta-gösterimi ile erişilir: sensor.power.voltage, caps[0].capacitance.

4. Bağlantı — Elektriksel Kimlik Bildirme

Kablo operatörü ~ iki interface'in aynı net/veri yolu olduğunu bildirir. Çift yönlüdür ve eşleşen türler gerektirir:

power_3v3 ~ sensor.power          # ElectricPower ~ ElectricPower
i2c_bus ~ sensor.i2c              # I2C ~ I2C

Köprü operatörü ~> (#pragma experiment("BRIDGE_CONNECT") gerekli) seriye bir bileşen ekler. Bileşen, giriş/çıkış eşlemesini tanımlayan can_bridge özelliğini taşımalıdır:

power_5v ~> regulator ~> power_3v3
i2c.scl.line ~> pullup ~> power.hv

5. Kısıtlamalar — Fiziksel Büyüklükler ve İddialar

ato'daki değerler birim ve tolerans taşır. Çözücü, gerçek parçaları seçmek için bunları kullanır.

Atama bir parametre için bir değeri bağlar:

power.voltage = 3.3V +/- 5%
resistor.resistance = 10kohm +/- 10%
i2c.frequency = 400kHz
i2c.address = 0x48

İddıalar çözücünün karşılaması gereken kısıtlamaları bildirir:

assert power.voltage within 3.0V to 3.6V
assert i2c.frequency <= 400kHz
assert sensor.i2c.address is 0x50

Üç değer formu vardır:

• Tam: 3.3V
• Bilateral tolerans: 10kohm +/- 5%
• Sınırlı aralık: 3.0V to 3.6V

6. Özellikler — Davranışsal Metadata

Özellikler node'lara yetenekler veya metadata ekler. Bunlar alt öğeler değildir — grafta özellik kenarlarını kullanırlar.

#pragma experiment("TRAITS")

import has_part_removed
import is_atomic_part

module Placeholder:
    trait has_part_removed          # fiziksel olmayan yer tutucu olarak işaretleyin
    trait is_atomic_part            # footprint'i olan kullanıcı tanımlı parça

Temel yerleşik özellikler:

Özellik	Etki
can_bridge	~> operatörüyle kullanımı etkinleştirir (giriş/çıkış pin eşlemesini tanımlar)
has_part_removed	Fiziksel parça yerleştirilmez (sembolik node)
is_atomic_part	manufacturer, partnumber, footprint ile kullanıcı tanımlı parça
has_datasheet	Bir teknik datasheet referansı ekler
has_designator_prefix	PCB belirteci (R, C, U, vb.) ayarlar

7. İthalatçı Sistemi

Basit ithalatlar standart kütüphane türlerine çözümlenir (ithalatçı başına 1 satır):

import ElectricPower
import I2C
import Resistor

Yol ithalatları diğer .ato dosyalarında tanımlanan türlere çözümlenir (ithalatçı başına 1 satır):

from "atopile/vendor-part/vendor-part.ato" import Vendor_Part

8. Pragma Özellik Bayrakları

Deneysel sözdizimi pragmalar tarafından kapısız tutulur (dosya üstü, ithalatlardan önce):

#pragma experiment("BRIDGE_CONNECT")     # ~> operatörü
#pragma experiment("FOR_LOOP")           # for döngüleri
#pragma experiment("TRAITS")             # trait anahtar kelimesi
#pragma experiment("MODULE_TEMPLATING")  # new Foo<p=v>
#pragma experiment("INSTANCE_TRAITS")    # örnekler üzerindeki özellikler

Kapılı sözdizimini pragma olmadan kullanmak derleme hatasıdır.

İfade Referansı

Bir blok gövdesi içindeki her ifade şu ifadelerden birdir:

İfade	Sözdizim	Amaç
assign	name = value veya name = new Type	Bir değeri bağla veya bir alt öğeyi örnekle
connect	a ~ b	İki interface'i birbirine kablola
bridge	a ~> b ~> c	Köprülenebilir bileşenleri seriye ekle
assert	assert expr <op> expr	Bir kısıtlama bildirin
retype	name -> NewType	Devralınan alt öğenin türünü değiştir
pin	pin VCC	Fiziksel bir pin bildirin
signal	signal reset	Elektriksel bir sinyal bildirin
trait	trait TraitName	Bir özellik ekle
import	import Type	Bir türü içe aktar
for	for x in arr:	Bir dizi üzerinde yineleme (pragma-kapılı)
string	"""..."""	Dokumentasyon dizesi
pass	pass	Boş yer tutucu

Bir blok içindeki ifadeler sıradan bağımsızdır — derleyici ifadelerin tam grafını çözer, bir işlem dizisini değil.

Tür Sistemi

Interface'ler (~ veya ~> ile bağlanabilir)

Tür	Alt Öğeler / Parametreler	Amaç
Electrical	(tek node)	Ham elektriksel bağlantı noktası
ElectricPower	.hv, .lv (Electrical); .voltage, .max_current	Güç raileri
ElectricLogic	.line (Electrical), .reference (ElectricPower)	Gerilim bağlamında dijital sinyaller
ElectricSignal	.line (Electrical), .reference (ElectricPower)	Analog sinyaller
I2C	.scl, .sda (ElectricLogic); .frequency, .address	I2C veri yolu
SPI	.sclk, .mosi, .miso (ElectricLogic); .frequency	SPI veri yolu
UART / UART_Base	.tx, .rx (ElectricLogic); flow control hatları	Seri iletişim
I2S	dijital ses veri yolu hatları	Dijital ses
DifferentialPair	.p, .n	Diferansiyel sinyaller
USB2_0 / USB3 / USB2_0_IF	USB verisi + gücü	USB arayüzleri
CAN_TTL	CAN veri yolu hatları	CAN veri yolu
SWD / JTAG	debug hatları	Hata ayıklama arayüzleri
Ethernet / HDMI / RS232 / PDM / XtalIF / MultiSPI	protokole özgü	Diğer protokoller

Modüller (new ile örneklenebilir)

Tür	Alt Öğeler / Parametreler	Belirteci
Resistor	.unnamed[0..1]; .resistance, .max_power	R
Capacitor	.unnamed[0..1], .power; .capacitance, .max_voltage, .temperature_coefficient	C
CapacitorPolarized	Kapasitörün polarize türü	C
Inductor	.unnamed[0..1]; .inductance	L
Fuse	.unnamed[0..1]; .trip_current, .fuse_type	F
Diode	.anode, .cathode; .forward_voltage, .current	D
LED	.diode; .brightness, .color	D
MOSFET	.source, .gate, .drain; .channel_type, .gate_source_threshold_voltage	Q
BJT	.emitter, .base, .collector; .doping_type	Q
Regulator / AdjustableRegulator	.power_in, .power_out	—
Crystal	.unnamed[0..1], .gnd; .frequency, .load_capacitance	XTAL
Crystal_Oscillator	osilatör modülü	—
ResistorVoltageDivider	gerilim bölücü devresi	—
FilterElectricalRC	RC filtresi	—
Net	.part_of (Electrical)	—
TestPoint	.contact; .pad_size, .pad_type	TP
MountingHole / NetTie	mekanik	—
SPIFlash	SPI flash belleği	—

Özellikler (trait ile eklenebilir)

has_part_removed, is_atomic_part, can_bridge, can_bridge_by_name, has_datasheet, has_designator_prefix, has_doc_string, has_net_name_affix, has_net_name_suggestion, has_package_requirements, has_single_electric_reference, is_auto_generated, requires_external_usage

Birimler ve Literals

SI-önekli birimler: V, mV | A, mA | ohm, kohm, Mohm | F, uF, nF, pF | Hz, kHz, MHz, GHz | s, ms | W, mW

Sayı biçimleri: ondalık (3.3), bilimsel (1e-6), onaltılık (0x48), ikili (0b1010), alt çizgi ayrılmış (1_000_000)

Booleyanlar: True, False

Değişmezler

1. Tür-güvenli bağlantılar: ~ ve ~> eşleşen interface türlerini bağlamalıdır. ElectricPower ~ I2C bir tür uyuşmazlığıdır (zorlama güçlendirilmektedir).
2. Pragma kapılı sözdizim: ~>, for, trait veya <> kullanmak pragma olmadan derleme hatasıdır.
3. Pasifler üzerinde toleranslar: resistance = 10kohm (sıfır tolerans) gerçek parçalara uymaz. Her zaman +/- N% kullanın.
4. ElectricLogic bir referans gerektirir: mantık sinyalleri gerilim bağlamı için bir güç referansı gerektirir. signal.reference ~ power_rail ayarlayın.
5. Sıradan bağımsızlık: bir blok içindeki ifadeler sırayla yürütülmez. Çözücü tam grafiği çözer.
6. Prosedürel mantık yok: if, while, return, fonksiyon, sınıf veya istisna yok.