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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） 12 2 3
YUV420 8-bit YUV420 8 位 12 2 2/4
YUV420 10-bit YUV420 10 位 15 4 5/10
YUV422 8-bit YUV422 8 位 16 2 4
YUV422 10-bit YUV422 10 位 20 2 5
RGB888 RGB888 24 1 3
RGB666 RGB666 18 4 9
RGB565 RGB565 16 1 2
RGB555 RGB555 15 1 2
RGB444 RGB444 12 1 2
RAW6 RAW6 6 4 3
RAW7 RAW7 7 8 7
RAW8 RAW8 8 1 1
RAW10 原始10 10 4 5
RAW12 RAW12 12 2 3
RAW14 RAW14 14 4 7

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