IWR1443 毫米波高级架构

我们首先将探讨 IWR1443 毫米波传感器的高级架构和功能，如 图 1 中的架构图所示。

IWR1443 传感器是一个高度集成的单芯片 77GHz 毫米波传感器，包括三个发射链和四个接收链、一个 200MHz 用户可编程 ARM® Cortex®-R4F 处理器以及一个雷达硬件加速器。如 图 1 所示，该器件包括三个主要子系统：

射频/模拟子系统、无线电处理器子系统和主处理器子系统。

射频/模拟子系统包括射频和模拟电路：合成器、功率放大器 (PA)、低噪声放大器 (LNA)、混频器、IF 放大器和模数转换器 (ADC)。这个子系统还包括一个晶体振荡器和多个温度传感器。FMCW 线性调频脉冲直接在闭环 20GHz 频率合成器中生成。

无线电处理器子系统包括数字前端、斜坡发生器和内部处理器（根据主处理器子系统发出的 API 消息来控制和配置低级射频/模拟和斜坡发生器寄存器）。（请注意，该无线电处理器由 TI 编程，可满足射频校准需求并具备一些基本的内置自检 (BIST)/监控功能；该无线电处理器不可直接供客户编程。）数字前端负责过滤和抽取原始 Σ-Δ ADC 输出，并以可编程的采样率提供最终的 ADC 数据样本。

主处理器子系统包括时钟频率为 200MHz 的客户可编程 ARM CortexR4F 处理器。该处理器可控制器件的整体运行、实施信号处理（在硬件加速器的协助下），以及通过从邮箱接口写入无线电处理器的 API 消息来配置前端发射/接收操作。

IWR1443 毫米波可用作自主传感器，并可通过控制器区域网络 (CAN) 接口或使用串行外设接口 (SPI) 与专用 CAN 总线进行通信。该器件包含一个四路 SPI (QSPI)，可直接从串行闪存下载客户代码。另外，该器件能够在传感器内部主机（例如外部 MCU）的控制下工作，此主机通过 SPI 接口与器件进行通信并向器件发出命令，包括通过该接口下载代码。在将 IWR1443 毫米波用作自主传感器之时，还有一个额外的 SPI/内部集成电路 (I2C) 接口用于实现电源管理集成电路 (PMIC) 控制。尽管 IWR1443 传感器中有四个接口（一个 CAN 接口、一个 I2C 接口和两个 SPI 接口）用于进行通信和 PMIC 控制，但任一时刻只有其中的两个接口可用。

主处理器子系统中可用的总存储空间为 576KB。此空间划分为 R4F 程序 RAM、R4F 数据 RAM 和雷达数据存储器。R4F 的最大可用大小为 448KB，在 R4F 的紧耦合存储器 (TCM)之间进行分区：TCMA (320KB) 和 TCMB (128KB)。虽然 448KB 是一体式存储器的全部存储空间，且可为编程或数据所用，但典型应用会将 TCMA 用作程序存储器，并将 TCMB 用作数据存储器。

剩余存储器（至少 128KB）可用作雷达数据存储器。可以 64KB 为单位增量增加雷达数据存储器大小，但要以相应减少 R4F 程序或数据 RAM 的大小为代价。表 1 列出了几个受支持配置的示例。

主控子系统还包括一个雷达硬件加速器，用于协助 R4F 进行常用的雷达信号处理计算，如快速傅里叶变换 (FFT) 和对数幅度计算。我们将探讨这一模块。