AWR2243 CSI2接口詳解

本博客旨在幫助客戶順利使用 AWR2243 和不同的外部主機。它解釋了通道位置與 AWR2243 CSI 引腳之間的關系，并提供了 CSI2 硬件連接的示例。它還建議外部主機的 CSI2 格式設置，并說明如何在外部主機上使用不同的 ADC 緩沖模式解析正確的 ADC 數據。

AWR2243是TI第二代毫米波傳感器，使用了TI第二代毫米波射頻前端，射頻性能比第一代產品有了大幅提升，其中的AWR2243P還支持多片級聯。AWR2243可以通過CSI2接口將采集到的毫米波原始ADC數據輸出到外部的處理器，由外部處理器進行處理。本文詳細介紹了AWR2243的CSI2相關信息，方便AWR2443的用戶和不同的外部處理器搭配使用。

AWR2243 CSI2接口和外部處理器CSI2的信號連接

AWR2243的CSI2接口由5對差分信號組成，支持最多4對數據通道（lane），一對時鐘信號。5對差分信號的功能可以軟件配置。在AWR_DEV_CSI2_CFG_SET_SB里，總共有通道位置（Position）1到5可以選擇。默認的通道配置見表一。

表一 AWR2243 CSI2默認通道位置

CSI2的數據通道可以配置在任何通道位置，但時鐘只能配置在位置2、位置3或者位置4，不能配置在位置1和位置5。用戶可以使能或者不使能通道差分信號。但數據通道0是（DATA_LANE0）永遠使能的，不能關閉。其他通道，當位置設置值為0，表示不使用，也就是不使能。每個通道極性也是可以配置的，也就是差分對里哪個引腳是正，哪個是負是可以配置的。這樣的靈活配置可以方便用戶對接不同的外部處理器的CSI2接口和更方便的布線。但同時也需要注意，硬件設計的連接要和軟件配置匹配，不然接口也無法正常工作。AWR2243使能的CSI2數據通道數可以根據外部處理器的CSI2支持的通道數進行匹配的配置，可以配置1個、2個或者4個數據通道。

AWR2243數據手冊里的引腳信號名稱（signal name）是根據默認的通道配置來命名的，具體請參考表二。AWR2243的CSI2相關引腳號（pin number）和通道位置的關系請參考表三。AWR2243的CSI2接口和外部處理器的具體信號連接可以參考圖1。

表二 AWR2243 CSI2相關引腳

表三 AWR2243 CSI2引腳和通道位置的對應關系

圖1 默認通道位置配置下單片AWR2243和處理器CSI2接口連接示意圖

AWR2243 CSI2接口輸出的原始ADC數據格式

外部處理器的CSI2數據格式配置需要和AWR2243的ADC數據位數匹配。如果ADC數據位12位，外部處理器的CSI2的數據格式要配置為RAW12。如果ADC數據位14位，外部處理器的CSI2的數據格式要配置為RAW14。如果ADC數據為16位，外部處理器的CSI2數據格式要配置為RAW8。如果ADC數據為16位復數，對于一個采樣點，AWR2243的CSI2接口上會先輸出16位實部數據的低8位，然后輸出實部數據的高8位，接下來輸出虛部數據的低8位，最后是虛部的高8位。

CSI是Camera Serial Interface的縮寫，也就是攝像頭串行接口，這個接口設計之初是用于攝像頭傳感器。在AWR2243上把一幀毫米波的數據模擬成寬度x高度的圖像幀通過CSI2輸出。一幀毫米波數據通過CSI2輸出的幀的寬度和高度可以根據下面的公式進行計算。外部處理器可以根據下面的公式判斷采集到的CSI2數據的數量是否和毫米波射頻配置一致。

CSI2幀的寬度（單位：位） = 每個chirp的采樣點數 x 接收通道數 x 2（復數采樣）或者1（實時采樣）x 每個采樣點的位數

CSI2幀的高度 = 每幀包含的chirp個數

AWR2243的ADC存儲器對于數據存儲可以配置為交織模式或者是非交織模式。在交織模式下，ADC數據是以采樣點為間隔在不同接收通道下交織輸出。對于非交織模式，ADC數據按照接收通道把一個接收通道的完整的一個chirp數據輸出后再輸出另一個接收通道的數據。對于不同的模式，外部處理器在獲取數據后，需要使用EDMA或者其他處理代碼，正確重組數據，進行處理。在mmwave_mcuplus_sdk_04_02_00_02的例程里，DDMA的例程使用了交織模式，TDMA的例程使用了非交織模式。

下面是不同模式數據數據輸出的一個例子，Rx0、Rx1、Rx2、 Rx3表示不同的接收通道。接收通道后面的數字表示采樣點個數。N+1為每個chirp的采樣點數。

交織模式：

Rx00Rx10Rx20Rx30Rx01Rx11Rx21Rx31.......Rx3N

非交織模式：

Rx00Rx01Rx02Rx03.....Rx0N Rx10Rx11Rx12Rx13.......Rx3N

AWR2243的CSI2傳輸格式和數據包封裝格式可以參考AWR2243數據手冊里9.4.1 A2D Data Format Over CSI2 Interface章節的內容，這里就不重復了。

其他

AWR2243的CSI2支持最高數據位速率（Data bit rate）為600Mbps，DDR時鐘最高為300Mhz。外部處理器CSI2支持的最高時鐘至少要等于AWR2243 配置的CSI2輸出時鐘。

在硬件設計上，由于CSI2是高速信號接口，CSI2的數據、時鐘差分信號在布線上要滿足高速信號的要求，走線長度要盡量相等。

審核編輯：郭婷