ngspice-mcp

ngspice-mcp

一个模型上下文协议（MCP）服务，通过标准化协议接口提供 ngspice 电路仿真功能。该服务使 AI 语言模型能够以受控且结构化的方式与 ngspice 交互。

功能

• 与 ngspice 的共享库接口集成
• 实现标准化的 MCP 协议
• 支持同步操作和结构化数据访问
• 全面捕获和重定向输出
• 支持多种表示格式的向量数据处理
• 支持服务和库两种使用模式
• 内置测试套件

要求

• D 编译器（DMD/LDC）
• ngspice 共享库
• MCP 服务库（d-mcp-server）
• D 构建系统（dub）

安装

1. 确保已安装系统要求
2. 克隆仓库
3. 使用 dub 构建：

dub build --config=server

用法

可以通过以下命令启动服务：

./ngspice-mcp [options]

命令行选项

• --working-dir、-d：设置电路文件的工作目录（默认：当前目录）

可用工具

电路加载

• loadCircuit：直接加载电路网表
• loadNetlistFromFile：从文件加载网表

网表示例：

RC Circuit
R1 in out 1k
C1 out 0 1u
.end

仿真

• runSimulation：执行仿真命令

常用命令：

• op：直流工作点
• dc source start stop step
• ac dec points fstart fend
• tran step tstop

数据访问

• getPlotNames：列出可用的仿真图
• getVectorNames：列出特定图中的向量
• getVectorData：检索向量数据，可选择以下选项：
  • 幅值-相位表示
  • 笛卡尔（实部-虚部）表示
  • 两种表示形式
  • 可选的区间选择

资源

• stdout://：ngspice 的标准输出流
• stderr://：ngspice 的错误输出流
• usage://：全面的用法指南

开发

项目结构

ngspice-mcp/
├── source/
│   ├── app.d           # Main application
│   ├── bindings/       # ngspice C API bindings
│   ├── database/       # SQLite database handling
│   ├── parser/         # Netlist parsing
│   └── server/         # MCP server implementation
├── resources/          # Resource files
└── bin/               # Build outputs

构建配置

1. 服务模式

dub build --config=server

2. 库模式

dub build --config=library

3. 单元测试

dub test --config=unittest

测试

运行测试套件：

dub test

测试涵盖：

• ngspice 绑定
• 服务功能
• 工具验证
• 资源处理
• 错误情况

技术细节

架构

该服务实现了几个关键组件：

1. NgspiceServer：核心服务实现

   • 工具注册与处理
   • 资源管理
   • 输出流捕获
   • 向量数据处理

2. 输出系统

   • 捕获标准输出/标准错误
   • 流缓冲
   • 资源通知

3. 向量处理

   • 复数处理
   • 科学计数法格式化
   • 区间选择
   • 多种表示格式

数据库系统

• 模型参数存储
• 高效索引与查询
• 事务支持
• 并发访问处理

许可证

MIT 许可证——详情请参阅 dub.json。

版权所有 © 2024，Garret Noble

贡献

欢迎贡献！请确保：

1. 代码符合项目风格和标准
2. 为新增功能编写测试
3. 按需更新文档
4. 提交信息清晰且具有描述性