IPC-2581 예제와 읽는 코드

아래는 실제 문서의 발췌다. 이름이 뜻을 말하므로 형식을 몰라도 절반은 읽힌다.

1. 문서의 머리

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<IPC-2581 revision="C" xmlns="http://webstds.ipc.org/2581">
  <Content roleRef="Owner">
    <FunctionMode mode="ASSEMBLY"/>
    <StepRef name="test-3_r2.-17_4"/>
    <LayerRef name="TOP"/>
    <LayerRef name="BOTTOM"/>
    <LayerRef name="DRILL_1-6"/>
    <BomRef name="BOM_test-3_r2.-17_4"/>
    <DictionaryLineDesc units="MILLIMETER"/>
  </Content>

요소	뜻
`revision="C"`	표준의 판
`FunctionMode`	이 문서의 용도 — 조립용인가 제조용인가
`StepRef` · `LayerRef`	문서가 담은 스텝(step)과 층의 목록
`BomRef`	어느 BOM 을 가리키는가
`DictionaryLineDesc units`	사전과 그 단위

용도 표시를 먼저 본다. 조립용 문서에는 층 형상이 없을 수 있고, 제조용 문서에는 BOM 이 얇을 수 있다. 받은 문서가 무엇을 위한 것인지가 첫 줄에서 정해진다.

2. 설계 자료와 층 선언

  <Ecad name="Design">
    <CadHeader units="INCH"/>
    <CadData>
      <Layer name="TOP"        layerFunction="CONDUCTOR" side="TOP"    polarity="POSITIVE"/>
      <Layer name="BOTTOM"     layerFunction="CONDUCTOR" side="BOTTOM" polarity="POSITIVE"/>
      <Layer name="DRILL_1-6"  layerFunction="DRILL"     side="ALL"    polarity="POSITIVE"/>

속성	뜻
`units`	이 문서의 좌표 단위
`layerFunction`	그 층이 도체인가 · 드릴인가 · 마스크인가
`side`	앞면 · 뒷면 · 전체
`polarity`	양화 · 음화

층이 바뀌어 제조되는 사고가 여기서 사라진다. 파일 이름이 아니라 이 선언이 층을 정한다.

3. 스텝 — 외곽과 패키지

      <Step name="board">
        <Profile>
          <Polygon>
            <PolyBegin x="0" y="0"/>
            <PolyStepSegment x="100" y="0"/>
            <PolyStepSegment x="100" y="80"/>
            <PolyStepSegment x="0" y="80"/>
            <PolyStepSegment x="0" y="0"/>
          </Polygon>
        </Profile>
        <Package name="R_0402" type="OTHER">
          <Outline>
            <Polygon>
              <PolyBegin x="-0.5" y="-0.3"/>
              <PolyStepSegment x="0.5" y="-0.3"/>
              <PolyStepSegment x="0.5" y="0.3"/>
              <PolyStepSegment x="-0.5" y="0.3"/>
              <PolyStepSegment x="-0.5" y="-0.3"/>
            </Polygon>
          </Outline>
        </Package>
        <Package name="HDR_1x02" type="OTHER">
          <Pin number="1">
            <Hole diameter="1.0"/>
          </Pin>
        </Package>

요소	뜻
`Profile`	보드 외곽(board outline)
`Polygon` · `PolyBegin` · `PolyStepSegment`	다각형 — 시작점과 이어지는 점
`Package`	패키지 정의 — 부품마다 되풀이하지 않는다
`Pin` · `Hole`	패키지의 단자와 홀

다각형은 시작점으로 돌아와 닫는다. 마지막 점이 시작점과 같은 것이 그것이다.

4. 부품

        <Component refDes="R1" packageRef="R_0402" layerRef="TOP"
                   part="10k" mountType="SMT">
          <Location x="20" y="20"/>
          <Xform rotation="0"/>
        </Component>
        <Component refDes="C2" packageRef="C_0402" layerRef="BOTTOM"
                   part="1nF" mountType="SMT">
          <Location x="45" y="30"/>
          <Xform rotation="0" mirror="true"/>
        </Component>

속성	뜻
`refDes`	참조 지정자(reference designator)
`packageRef`	어느 패키지 정의를 쓰는가
`layerRef`	어느 면에 있는가
`mountType`	표면 실장인가 삽입인가
`Location` · `Xform`	위치와 회전 · 뒷면은 뒤집힌다

5. BOM

  <Bom name="bom">
    <BomItem OEMDesignNumberRef="10k">
      <RefDes name="R1"/>
      <RefDes name="R2"/>
    </BomItem>
    <BomItem OEMDesignNumberRef="10k">
      <RefDes name="R3" populate="false"/>
    </BomItem>
  </Bom>

populate="false" 가 실장 제외다. 별도 문서로 알리던 사실이 자료로 들어와 있다 — 조립 쪽이 사람의 메모를 읽지 않아도 된다.

6. 필요한 것만 골라 읽는 코드

문서 전체를 자료 구조로 올리면 큰 보드에서 메모리가 늘어난다. 필요한 요소만 골라 훑는 방식이 실무에서 쓸모 있다.

#include <string>
#include <string_view>
#include <unordered_map>
#include <vector>

namespace codename7
{
    /// IPC-2581 문서에서 필요한 요소만 골라 받는 처리기.
    /// XML 파서는 SAX 계열(요소를 만나는 대로 알려 주는 방식)을 쓴다.
    class c_ipc2581_reader
    {
    public:
        struct s_layer
        {
            std::string name;
            std::string function;   ///< CONDUCTOR · DRILL · SOLDERMASK …
            std::string side;       ///< TOP · BOTTOM · ALL
        };

        struct s_component
        {
            std::string refDes;
            std::string packageRef;
            std::string layerRef;
            double      x = 0.0, y = 0.0, rotation = 0.0;
            bool        mirror = false;
        };

        /// 요소를 만날 때마다 호출된다. 관심 없는 요소는 그냥 지나간다.
        void OnElement(std::string_view aName,
                       const std::unordered_map<std::string, std::string> &aAttr)
        {
            if (aName == "CadHeader")      { m_units = attr(aAttr, "units"); }
            else if (aName == "Layer")     { m_layers.push_back(makeLayer(aAttr)); }
            else if (aName == "Component") { m_components.push_back(makeComponent(aAttr)); }
            else if (aName == "Location")  { setLocation(aAttr); }
            else if (aName == "Xform")     { setXform(aAttr); }
        }

        const std::string              &Units() const      { return m_units; }
        const std::vector<s_layer>     &Layers() const     { return m_layers; }
        const std::vector<s_component> &Components() const { return m_components; }

    private:
        using t_attr = std::unordered_map<std::string, std::string>;

        static std::string attr(const t_attr &a, const char *k)
        {
            const auto it = a.find(k);
            return it == a.end() ? std::string() : it->second;
        }

        static double num(const t_attr &a, const char *k)
        {
            const std::string v = attr(a, k);
            return v.empty() ? 0.0 : std::stod(v);
        }

        static s_layer makeLayer(const t_attr &a)
        {
            return {attr(a, "name"), attr(a, "layerFunction"), attr(a, "side")};
        }

        static s_component makeComponent(const t_attr &a)
        {
            s_component c;
            c.refDes     = attr(a, "refDes");
            c.packageRef = attr(a, "packageRef");
            c.layerRef   = attr(a, "layerRef");
            return c;
        }

        /// Location 과 Xform 은 바로 앞의 Component 에 붙는다.
        void setLocation(const t_attr &a)
        {
            if (m_components.empty()) return;
            m_components.back().x = num(a, "x");
            m_components.back().y = num(a, "y");
        }

        void setXform(const t_attr &a)
        {
            if (m_components.empty()) return;
            m_components.back().rotation = num(a, "rotation");
            m_components.back().mirror   = (attr(a, "mirror") == "true");
        }

        std::string              m_units;
        std::vector<s_layer>     m_layers;
        std::vector<s_component> m_components;
    };
}

7. 낸 문서를 확인하는 순서

순서	하는 일
1	용도 표시와 단위를 확인한다
2	층 선언 수와 기능이 스택업(stackup)과 맞는지 본다
3	부품 수와 면 배분을 설계와 대조한다
4	넷 수를 대조한다
5	실장 제외 부품이 BOM 에 바르게 표시되었는지 본다
6	다시 읽어 보드로 복원해 화면에서 확인한다

6 번이 요령이다. 낸 문서를 그대로 읽어 원래 설계와 같은 그림이 나오면, 그 문서는 최소한 자기 자신과 일관된다.