AWR2243 CSI2接口详解
本博客旨在帮助客户顺利使用 awr2243 和不同的外部主机。它解释了通道位置与 awr2243 csi 引脚之间的关系，并提供了 csi2 硬件连接的示例。它还建议外部主机的 csi2 格式设置，并说明如何在外部主机上使用不同的 adc 缓冲模式解析正确的 adc 数据。
awr2243是ti第二代毫米波传感器，使用了ti第二代毫米波射频前端，射频性能比第一代产品有了大幅提升，其中的awr2243p还支持多片级联。awr2243可以通过csi2接口将采集到的毫米波原始adc数据输出到外部的处理器，由外部处理器进行处理。本文详细介绍了awr2243的csi2相关信息，方便awr2443的用户和不同的外部处理器搭配使用。
awr2243 csi2接口和外部处理器csi2的信号连接
awr2243的csi2接口由5对差分信号组成，支持最多4对数据通道（lane），一对时钟信号。5对差分信号的功能可以软件配置。在awr_dev_csi2_cfg_set_sb里，总共有通道位置（position）1到5可以选择。默认的通道配置见表一。
awr_dev_csi2_cfg_set_sb 通道位置
lane_pos_pol_sel 1 2 3 4 5
default value
x011x101x100x010x001 data_lane0 data_lane1 clock data_lane2 data_lane3
表一 awr2243 csi2默认通道位置
csi2的数据通道可以配置在任何通道位置，但时钟只能配置在位置2、位置3或者位置4，不能配置在位置1和位置5。用户可以使能或者不使能通道差分信号。但数据通道0是（data_lane0）永远使能的，不能关闭。其他通道，当位置设置值为0，表示不使用，也就是不使能。每个通道极性也是可以配置的，也就是差分对里哪个引脚是正，哪个是负是可以配置的。这样的灵活配置可以方便用户对接不同的外部处理器的csi2接口和更方便的布线。但同时也需要注意，硬件设计的连接要和软件配置匹配，不然接口也无法正常工作。awr2243使能的csi2数据通道数可以根据外部处理器的csi2支持的通道数进行匹配的配置，可以配置1个、2个或者4个数据通道。
awr2243数据手册里的引脚信号名称（signal name）是根据默认的通道配置来命名的，具体请参考表二。awr2243的csi2相关引脚号（pin number）和通道位置的关系请参考表三。awr2243的csi2接口和外部处理器的具体信号连接可以参考图1。
表二 awr2243 csi2相关引脚
awr2243引脚号 通道位置
g15, g14 1
h15, h14 2
j15, j14 3
k15, k14 4
l15, l14 5
表三 awr2243 csi2引脚和通道位置的对应关系
图1 默认通道位置配置下单片awr2243和处理器csi2接口连接示意图
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。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。
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
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的csi2传输格式和数据包封装格式可以参考awr2243数据手册里9.4.1 a2d data format over csi2 interface章节的内容，这里就不重复了。
其他
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。
在硬件设计上，由于csi2是高速信号接口，csi2的数据、时钟差分信号在布线上要满足高速信号的要求，走线长度要尽量相等。
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awr2243 csi2接口和外部处理器csi2的信号连接
awr2243的csi2接口由5对差分信号组成，支持最多4对数据通道（lane），一对时钟信号。5对差分信号的功能可以软件配置。在awr_dev_csi2_cfg_set_sb里，总共有通道位置（position）1到5可以选择。默认的通道配置见表一。
awr_dev_csi2_cfg_set_sb 通道位置
lane_pos_pol_sel 1 2 3 4 5
default value
x011x101x100x010x001 data_lane0 data_lane1 clock data_lane2 data_lane3
表一 awr2243 csi2默认通道位置
csi2的数据通道可以配置在任何通道位置，但时钟只能配置在位置2、位置3或者位置4，不能配置在位置1和位置5。用户可以使能或者不使能通道差分信号。但数据通道0是（data_lane0）永远使能的，不能关闭。其他通道，当位置设置值为0，表示不使用，也就是不使能。每个通道极性也是可以配置的，也就是差分对里哪个引脚是正，哪个是负是可以配置的。这样的灵活配置可以方便用户对接不同的外部处理器的csi2接口和更方便的布线。但同时也需要注意，硬件设计的连接要和软件配置匹配，不然接口也无法正常工作。awr2243使能的csi2数据通道数可以根据外部处理器的csi2支持的通道数进行匹配的配置，可以配置1个、2个或者4个数据通道。
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表二 awr2243 csi2相关引脚
awr2243引脚号 通道位置
g15, g14 1
h15, h14 2
j15, j14 3
k15, k14 4
l15, l14 5
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