关于雷达 AWR2243 ADC OVER CSI HSI

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关于雷达 AWR2243 ADC OVER CSI HSI

AWR2243 的 CSI2 支持最高数据位速率（Data bit rate）为 600Mbps，DDR 时钟最高为 300Mhz。外部处理器 CSI2 支持的最高时钟至少要等于 AWR2243 配置的 CSI2 输出时钟。

AWR2243 Data Sources

Input Sources

  • DFE(digital front-end) — 设备实时数据
  • HIL(hardware in the loop) — 数据回放

Interleaved and Non-Interleaved Modes

在 AWR12xx, AWR22xx, 和 XWR14xx 器件变体上，建议使用交织存储模式，因为它还有助于通过相应通道轻松映射和传输每个 RX 通道数据。

AWR2243 的 ADC 存储器对于数据存储可以配置为交织模式或者是非交织模式。

在交织模式下，ADC 数据是以采样点为间隔在不同接收通道下交织输出。对于非交织模式，ADC 数据按照接收通道把一个接收通道的完整的一个 chirp 数据输出后再输出另一个接收通道的数据。对于不同的模式，外部处理器在获取数据后，需要使用 EDMA 或者其他处理代码，正确重组数据，进行处理。在 mmwave_mcuplus_sdk_04_02_00_02 的例程里，DDMA 的例程使用了交织模式，TDMA 的例程使用了非交织模式。

下面是不同模式数据数据输出的一个例子，Rx0、Rx1、Rx2、 Rx3 表示不同的接收通道。接收通道后面的数字表示采样点个数。N+1为每个 chirp 的采样点数。

交织模式

Rx00 Rx10 Rx20 Rx30 Rx01 Rx11 Rx21 Rx31…….Rx3N

非交织模式

Rx00 Rx01 Rx02 Rx03…..Rx0N Rx10 Rx11 Rx12 Rx13…….Rx3N

AWR2243 CSI2 接口输出的原始 ADC 数据格式

外部处理器的 CSI2 数据格式配置需要和AWR2243的ADC数据位数匹配。如果ADC数据位12位，外部处理器的CSI2的数据格式要配置为RAW12。如果ADC数据位14位，外部处理器的CSI2的数据格式要配置为RAW14。如果ADC数据为16位，外部处理器的CSI2数据格式要配置为RAW8。

It depends on the configuration set on the AWR2243 side. If you set 16bit ADC mode, RAW8 mode is used. If you set 12bit ADC mode RAW12 is used , in 14 bit ADC mode RAW14 is used.

如果ADC数据为16位复数，对于一个采样点，AWR2243的CSI2接口上会先输出16位实部数据的低8位，然后输出实部数据的高8位，接下来输出虚部数据的低8位，最后是虚部的高8位。

CSI是Camera Serial Interface的缩写，也就是摄像头串行接口，这个接口设计之初是用于摄像头传感器。在AWR2243上把一帧毫米波的数据模拟成宽度x高度的图像帧通过CSI2输出。一帧毫米波数据通过CSI2输出的帧的宽度和高度可以根据下面的公式进行计算。外部处理器可以根据下面的公式判断采集到的CSI2数据的数量是否和毫米波射频配置一致。

分辨率配置

CSI2帧的宽度（单位：位） = 每个chirp的采样点数 x 接收通道数 x 2（复数采样）或者1（实时采样）x 每个采样点的位数

CSI2帧的高度 = 每帧包含的chirp个数

  • 图像格式：RAW14，分辨率 3072 * 512

  • Width = 384 * 4(CH) * 2(复数采样) * 14 (每个采样点的位数 RAW14) = 3072 * 14 (bits）

  • Height = 512

RAW Data Over D-PHY

RAW10 格式具有 10 位像素值，但 CSI-2 标准指定最小数据宽度为 1 字节。由于无法传输部分像素数据，因此 CSI-2 根据所使用的像素格式具有各种像素打包标准。 10 位 RAW 像素数据的传输是通过将 4 个 10 位像素值打包到 5 个字节（5 * 8 位（1 字节）= 40 位）来完成的。这种情况下的最小数据包长度始终为 5 个字节。该标准以每像素位数值为基础，并查找必须是 1 字节（8 位）倍数的值。如果要平移的行的像素宽度不能被五整除，则多余的像素将用零填充。下表显示了 CSI-2 支持的格式数据包数据大小限制。

Data format 数据格式Bits per Pixel (bpp) 每像素位数 (bpp)Pixels per packet (min) 每个数据包的像素（分钟）Packet length (byte) 数据包长度（字节）
YUV420 8-bit (legacy) YUV420 8 位（传统）1223
YUV420 8-bit YUV420 8 位1222/4
YUV420 10-bit YUV420 10 位1545/10
YUV422 8-bit YUV422 8 位1624
YUV422 10-bit YUV422 10 位2025
RGB888 RGB8882413
RGB666 RGB6661849
RGB565 RGB5651612
RGB555 RGB5551512
RGB444 RGB4441212
RAW6 RAW6643
RAW7 RAW7787
RAW8 RAW8811
RAW10 原始101045
RAW12 RAW121223
RAW14 RAW141447

AWR2243 package

如上图，AWR2243 MIPI package，一个 Long Package DATA 包含了 1 整个 chirp 的数据。

Data Payload

The data payload is constructed with the following three types of information:

  • Chirp profile information
  • The actual chirp number
  • ADC data corresponding to chirps of all four channels
    • Interleaved fashion
  • Chirp quality data (configurable)

The payload is then split across the four physical data lanes and transmitted to the receiving D-PHY. The data packet packing format is shown in

Packet Formats (AWR22xx/AWR12xx)

The packet formats supported on AWR22xx/AWR12xx devices is shown below and is selected by issuing the data path configuration API.

  • Packet 0 • On CSI2, the data can be RAW8/RAW12/RAW14 format and sent on any of the four configured virtual channels. • On LVDS, the data format can be 12/14/16 bit and are mapped onto the different lanes based on a format mapping selection done (using LVDS configuration API).

参考资料