引言

TCL（Tool Command Language）脚本语言是对EDA兼容性最好的语言，非常适合做EDA流程控制。如下图所示：

IC设计中另一种常用语言是Perl，它的高级用法和扩展功能比较方便，这个后面有机会再谈。这篇文章来整理一下TCL语言的相关知识。

概述

TCL 解释器运用规则把命令分成一个个独立的单词，同时进行必要的置换。TCL置换分为以下三类：

1. 变量置换 $：TCL解释器会认为$后面为变量名，将变量置换成它的值。

   set a "pin" 
   puts $a
   

   将会输出pin。
2. 命令置换[]：[]内是一个独立的TCL语句。

   set a [expr 2+4] 
   puts $a
   

   将会输出6。expr是数学运算指令。
3. 反斜杠置换\：换行符、空格、[、$等被TCL解释器当作特殊符号对待的字符，加上反斜杠后变成普通字符。

   puts “\[ expr \$X + \$Y\]”
   

   将会输出[expr $X + $Y]。另外用\t表示TAB，用\n表示换行符。

其他

1. “” TCL解释器对双引号中＄和[]符号会进行变量置换和命令置换。
2. {} 在花括号中，所有特殊字符都将成为普通字符，TCL解释器不会对其作特殊处理。
3. # 表示注释

变量、数组和列表

变量

定义：set 变量名 变量值
取值：$变量名

数组

数组：TCL中数组可以存储很多值，通过元素名来进行检索。类似于某件事物（数组名）几种不同属性（元素名），每一种属性有其独立的值。
定义：set 数组名(元素名) 值
取值：$数组名(元素名)

set cell_1(ref_name) "bufx2"
set cell_1(full_name) "top/cell_1"
set cell_1(pins) "A B C"
puts $cell_1(ref_name)

将会输出bufx2。
array指令：获取数组信息

array size cell_1
array names cell_1

将会输出3和ref_name full_name pins。

列表

列表是标量的有序集合。
定义：set 列表名 {元素1 元素2 元素3……}
取值：$列表名
另外TCL中有一系列十分方便的列表操作命令：

命令	功能
concat	合并两个列表
lindex	选取列表中的某个元素
llength	列表长度
lappend	在列表末端追加元素
lsort	列表排序

set list1 {bufx1 bufx2 bufx4}
set list2 {ivtx1 ivtx2 ivtx4}
#将列表1和列表2合并
concat $list1 $list2
#返回列表1元素个数
llength $list1
#下条指令将输出6
llength [concat $list1 $list1]
# 返回列表中第1个元素（从0开始计数）
lindex $list1 1
#得到列表最后一个元素
lindex $list1 [expr [llength $list1] - 1]
# 列表末尾加入新元素
set a {1 2 3}
lappend a 4
set b {4 5}
# 下条指令输出1 2 3 {4 5}
lappend a $b

语法格式 ： lsort 开关 列表
功能： 将列表按照一定规则排序
开关： 缺省时默认按照ASCII码进行排序。
–real 按照浮点数值大小排序
-unique 唯一化，删除重复元素

控制流

1. 控制流-if
   语法格式 ：
   if {判断条件} {
   脚本语句
   } elseif {判断条件} {
   脚本语句
   } else {
   脚本语句
   }
   注意，上例中脚本语句的’{'一定要写在上一行，因为如果不这样，TCL 解释器会认为if命令在换行符处已结束，下一行会被当成新的命令，从而导致错误。
2. 循环指令-foreach
   语法格式 ：foreach 变量 列表 循环主体
   功能：从第0个元素开始，每次按顺序取得列表的一个元素，将其赋值给变量，然后执行循环主体一次，直到列表最后一个元素。

   set list1 {3 2 1}
   foreach i $list1 {
   puts $i
   }
   

3. 循环控制指令
   break：结束整个循环过程，并从循环中跳出
   continue：仅结束本次循环
4. 循环控制指令-while
   语法格式 ： while 判断语句 循环主体
   功能: 如果判断语句成立（返回值非0），就运行脚本，直到不满足判断条件停止循环，此时while
   命令中断并返回一个空字符串。

   set i 3
   while {$i > 0} {
   puts $i
   incr i -1
   }
   

5. 循环控制指令-for
   语法格式 ：for 参数初始化 判断语句 重新初始化参数 循环主体
   功能: 如果判断语句返回值非0就进入循环，执行循环主体后，再重新初始化参数。然后再次进行判断，直到判断语句返回值为0，循环结束。

   for {set i3} {$i > 0} {incr i-1} {
   puts $i
   }
   

过程函数

语法格式 ：proc 函数名 参数列表 函数主体
功能: 类似于C语言中的函数。即用户自定义的功能，方便多次调用。

proc add {a b} {
set sum [expr $a + $b]
return $sum
}
# 输出7
add 3 4

全局变量：在所有过程之外定义的变量。
局部变量：对于在过程中定义的变量，因为它们只能在过程中被访问，并且当过程退出时会被自动删除。
指令global，可以在过程内部引用全部变量

正则匹配

语法格式 ：regexp switches exp string matchVar subMatchVar1 subMatchVar2 …
功能: 在字符串中使用正则表达式匹配。
switches：
-nocase将字符串中的大写都当成小写看待。
exp 正则表达式
string 用来进行匹配的字符串
matchVar表示用正则表示式匹配的所有字符串
subMatchVar1表示正则表达式中的第一个子表达式匹配的字符串
subMatchVar2表示正则表达式中的第二个子表达式匹配的字符串

# 下条指令输出1
regexp {^\d.*\d$} "1 dfsal 1"
regexp {^(\w+)\s\w+\s(\d+).*} "snow is 30 years old" total name age
puts $total
puts $name
putd $age

文本处理

open
• 语法格式 open 文件 打开方式（打开方式 r表示读模式，w表示写模式。）
• 功能 打开文件
gets
• 语法格式 gets fileid 变量名
• 功能 gets读fileid标识的文件的下一行，并把该行赋给变量，并返回该行的字符数（文件尾返回-1）
close
• 语法格式 close fileid
• 功能 关闭文件

# 读文件
set INPUTFILE [open file.txt r]
while {[gets $INPUTFILE line] > =0} {
puts "$line"
}
close $INPUTFILE#写文件
set OUTPUTFILE [open file.txt w]
puts $OUTPUTFILE "Hello World"
close $OUTPUTFILE

注：本篇文章参考了西南交通大学邸志雄老师的课件，特别感谢。