Инструмент для программной отрисовки логических схем в PDF

Я ищу инструмент (предпочтительно с открытым исходным кодом) для визуализации логических схем, таких как эта

с следующими ограничениями:

• Описание схемы должно быть дано программно (через Java или предоставление какого-либо текстового описания, которое читается из файла; в основном, я хочу иметь возможность вызывать метод Java, который, в свою очередь, может запускать внешнюю программу; я НЕ хочу визуальный инструмент, который требует ввода от пользователя).
• Вывод должен быть в формате PDF.
• Если возможно, маршрутизация должна быть выполнена автоматически.
• Он должен работать на Windows.

Хотя это кажется довольно простым, я не нашел ничего удовлетворительного после обширных исследований. Инструменты, которые подошли ближе всего, были:

• пакет tikz для Latex (запуск Latex вполне допустим в моем контексте, но по какой-то причине комбинация Java и tikz сломалась, см. здесь: https://stackoverflow.com/questions/33298548/pdflatex-run-crashes-when-executed-from-java-on-windows; также, насколько я знаю, tikz не может автоматически маршрутизировать).
• программа blockdiag (http://blockdiag.com/en/index.html), которая, если я не ошибаюсь, недоступна для Windows (и не имеет предопределенных логических элементов).

Я очевидно рассматривал graphviz, но проблема в том, что вы не можете указать graphviz, где именно ребра должны соединяться с узлами – что важно, если вы хотите указать входы и выходы.

Существует также этот вопрос на SE: https://stackoverflow.com/questions/6422603/circuit-block-diagram-drawing.
Но, не вдаваясь в детали, все предложения там не сработали для меня из-за вышеупомянутых ограничений.

Я ожидал, что это будет проблема, которая была решена много раз… (И может быть, я просто плохо искал в Google.)

Я бы предложил взглянуть на SchemDraw, который является пакетом python, который:

• может выводить результаты в форматах svg, eps или pdf,
• позволяет вам определять собственные компоненты,
• является кроссплатформенным (включая windows),
• бесплатен, безвозмездно и с открытым исходным кодом
• репозиторий исходного кода доступен
• Галерея примеров
• Поддерживает использование частей Fritzing как здесь.
• Работает на Windows, Linux, Mac и практически на всех платформах, где работает Python
• Может запускаться в Jupyter Notebook
• Может выводить в любом из форматов svg, eps, png, pdf и jpg при условии, что matplotlib поддерживает все это на вашей платформе.

Вы можете либо создавать схемы напрямую из python, либо определить свой собственный формат для хранения информации и парсить его.

Некоторые примеры из галереи:

Два разных способа представления схемы мигания LED на NE555.

import schemdraw

with schemdraw.Drawing() as d:
    d.config(fontsize=12)
    T = (elm.Ic()
         .side('L', spacing=1.5, pad=1.5, leadlen=1)
         .side('R', spacing=2)
         .side('T', pad=1.5, spacing=1)
         .pin(name="TRG", side="left", pin='2')
         .pin(name="THR", side="left", pin='6')
         .pin(name="DIS", side="left", pin='7')
         .pin(name="CTL", side="right", pin='5')
         .pin(name="OUT", side="right", pin='3')
         .pin(name="RST", side="top", pin='4')
         .pin(name="Vcc", side="top", pin='8')
         .pin(name="GND", side="bot", pin='1')
         .label('555'))
    BOT = elm.Ground().at(T.GND)
    elm.Dot()
    elm.Resistor().endpoints(T.DIS, T.THR).label('Rb').idot()
    elm.Resistor().up().at(T.DIS).label('Ra').label('+Vcc', 'right')
    elm.Line().endpoints(T.THR, T.TRG)
    elm.Capacitor().at(T.TRG).toy(BOT.start).label('C')
    elm.Line().tox(BOT.start)
    elm.Capacitor().at(T.CTL).toy(BOT.start).label(r'.01$\mu$F', 'bottom').dot()
    elm.Dot().at(T.DIS)
    elm.Dot().at(T.THR)
    elm.Dot().at(T.TRG)
    elm.Line().endpoints(T.RST,T.Vcc).dot()
    elm.Line().up(d.unit/4).label('+Vcc', 'right')
    elm.Resistor().right().at(T.OUT).label('330')
    elm.LED().flip().toy(BOT.start)
    elm.Line().tox(BOT.start)

Вы даже можете создавать графические элементы, например, вышеуказанный макет на печатной плате:

import schemdraw
from schemdraw import pictorial

elm.Line.defaults['lw'] = 4

with schemdraw.Drawing():
    bb = pictorial.Breadboard().up()
    pictorial.DIP().up().at(bb.E5).label('555', color="#DDD")
    elm.Line().at(bb.A8).to(bb.L1_7)
    elm.Line().at(bb.J5).to(bb.R1_4)
    elm.Line().at(bb.A5).to(bb.L2_4).color('black')
    pictorial.Resistor(330).at(bb.B7).to(bb.B12)
    pictorial.LED(lead_length=.3*pictorial.INCH).at(bb.C12)
    elm.Line().at(bb.A13).to(bb.L2_13).color('black')
    pictorial.Resistor(520).at(bb.G6).to(bb.G3)
    pictorial.Resistor(520).at(bb.J6).to(bb.R1_10)
    elm.Line().at(bb.H3).to(bb.H7).color('green')
    elm.Wire('c').at(bb.G7).to(bb.D6).linewidth(4).color('green')
    elm.Line().at(bb.H8).to(bb.H12).color('green')
    elm.Line().at(bb.J13).to(bb.R2_14).color('black')
    pictorial.CapacitorMylar(lead_length=.2*pictorial.INCH).at(bb.I12)
    elm.Line().at(bb.C6).to(bb.C3).color('green')
    pictorial.CapacitorMylar(lead_length=.2*pictorial.INCH).at(bb.D2)
    elm.Line().at(bb.A2).to(bb.L2_1).color('black')

Существует новый проект под названием netlistsvg, который может подойти; он все еще на ранних стадиях, но нацелен на логические схемы, особенно на синтез Verilog.