一、概述
1.芯片概述
S32R27 是一种 32 位功率结构的微控制器，用于汽车和工业雷达应用。旨在处理先进的雷达信号，并将其与微控制器的通用软件任务和汽车总线接口能力相结合。它通过提供信号的加速处理和强大的多核结构，满足了现代波束形成快速 chirp 调制雷达系统的高性能计算需求。
2.目标应用
S32R274 适用于 Automotive Radar Systems （汽车雷达系统）、Safe Central Compute （安全中心计算）、Intelligent Roadside Unit （智能路边单元）。S32R274 专为汽车级可靠性、功能安全和安全措施而设计，以支持汽车自动驾驶。
二、芯片介绍
1. 芯片框架
如下图是 S32R274 的系统框架图：
2. 芯片详细规格参数
S32R274 的规格参数：
(1) 系统
240MHz e200Z7(两个)、120MHz e200Z4(一个)、 2MB Flash、1.5MB SRAM
(2) 雷达信号处理工具(SPT 2.0)
(3) 雷达接口
MIPI-CSI2 (4 数据通道)、 ΣΔ-ADC (4x 12-bit,10 MSps)、 DAC (10 MSps)、MIPICSI2
(4) 外设接口
2x I2C, 2x SPI、 3xFlexCAN、1x LinFlex、Ethernet
(5) 温度范围： -40 to +150 °C，AEC-Q100
(6) ISO26262 SEooC up to ASIL-D
3. 芯片雷达信号处理功能介绍
S32R274 是特别针对雷达应用开发的，特有一个 SPT2.0 （雷达信号处理工具）， 本节详细介绍 Radar 处理平台的各个部分 SPT（ Signal Processing Toolbox ）、 CTE（ Cross Timing Engine ）、 WGM （Waveform generation module ）、MIPI CSI2。
3.1 SPT
SPT 用于雷达信号处理加速是一个功能强大的引擎，包含高性能的信号处理操作，由面向用户的指令集驱动可编程性确保了修改信号处理流的灵活性。
SPT 结构框架如下图：
其中 SPT 可编程直接存储器存取 DMA 是支持雷达数据流进出 SPT 核心的关键元件之一。可编程直接内存访问 PDMA 命令支持多种不同的压缩类型，压缩比从 2.8:1 到 6:1 ，从而节省了宝贵的系统 RAM 中的空间。需要注意的是一些压缩类型会导致轻微的信号质量损失，表现为对信噪比 SNR 的显著影响。
压缩技术的特点如下：
•减少比特数，增加传输吞吐量
•确保最佳的内存填充没有冗余位
•在大多数情况下具有近乎无损的操作，但对检测保证一定的信噪比
•支持多种选项以满足应用程序的需求
SPT 的运作主要有以下几部分
①ADC 样本的采集 通过 MIPICSI2 接口或 ADC 捕获样本并实时统计计算给距离多普勒 FFT（84096 点 ）、直方图计算 、 最大搜索和峰值搜索 、 向量数据的数学运算提供 HW 加速。
②高速 DMA 数据传输支持 FFT 数据在 SRAM 、 TCM 和闪存的传输 ，在数据传输时进行压缩 解压，以减少存储占用的空间 。
1.芯片概述
S32R27 是一种 32 位功率结构的微控制器，用于汽车和工业雷达应用。旨在处理先进的雷达信号，并将其与微控制器的通用软件任务和汽车总线接口能力相结合。它通过提供信号的加速处理和强大的多核结构，满足了现代波束形成快速 chirp 调制雷达系统的高性能计算需求。
2.目标应用
S32R274 适用于 Automotive Radar Systems （汽车雷达系统）、Safe Central Compute （安全中心计算）、Intelligent Roadside Unit （智能路边单元）。S32R274 专为汽车级可靠性、功能安全和安全措施而设计，以支持汽车自动驾驶。
二、芯片介绍
1. 芯片框架
如下图是 S32R274 的系统框架图：
2. 芯片详细规格参数
S32R274 的规格参数：
(1) 系统
240MHz e200Z7(两个)、120MHz e200Z4(一个)、 2MB Flash、1.5MB SRAM
(2) 雷达信号处理工具(SPT 2.0)
(3) 雷达接口
MIPI-CSI2 (4 数据通道)、 ΣΔ-ADC (4x 12-bit,10 MSps)、 DAC (10 MSps)、MIPICSI2
(4) 外设接口
2x I2C, 2x SPI、 3xFlexCAN、1x LinFlex、Ethernet
(5) 温度范围： -40 to +150 °C，AEC-Q100
(6) ISO26262 SEooC up to ASIL-D
3. 芯片雷达信号处理功能介绍
S32R274 是特别针对雷达应用开发的，特有一个 SPT2.0 （雷达信号处理工具）， 本节详细介绍 Radar 处理平台的各个部分 SPT（ Signal Processing Toolbox ）、 CTE（ Cross Timing Engine ）、 WGM （Waveform generation module ）、MIPI CSI2。
3.1 SPT
SPT 用于雷达信号处理加速是一个功能强大的引擎，包含高性能的信号处理操作，由面向用户的指令集驱动可编程性确保了修改信号处理流的灵活性。
SPT 结构框架如下图：
其中 SPT 可编程直接存储器存取 DMA 是支持雷达数据流进出 SPT 核心的关键元件之一。可编程直接内存访问 PDMA 命令支持多种不同的压缩类型，压缩比从 2.8:1 到 6:1 ，从而节省了宝贵的系统 RAM 中的空间。需要注意的是一些压缩类型会导致轻微的信号质量损失，表现为对信噪比 SNR 的显著影响。
压缩技术的特点如下：
•减少比特数，增加传输吞吐量
•确保最佳的内存填充没有冗余位
•在大多数情况下具有近乎无损的操作，但对检测保证一定的信噪比
•支持多种选项以满足应用程序的需求
SPT 的运作主要有以下几部分
①ADC 样本的采集 通过 MIPICSI2 接口或 ADC 捕获样本并实时统计计算给距离多普勒 FFT（84096 点 ）、直方图计算 、 最大搜索和峰值搜索 、 向量数据的数学运算提供 HW 加速。
②高速 DMA 数据传输支持 FFT 数据在 SRAM 、 TCM 和闪存的传输 ，在数据传输时进行压缩 解压，以减少存储占用的空间 。
③基于指令的程序流程： 用于信号处理操作的高级命令 、 简单的控制命令 、 本地指令缓冲区 、 从主存中自动获取的指令 、 CPU 交互 。
3 2 CTE
CTE 用于精确的定时生成和触发定义了雷达系统信号的单独定时和雷达处理流程的控制。 CTE 触发 ADC 采样捕获 、 DAC 转换及 SPT 的数据处理命令。
可编程信号可以提供给系统中的各个模块，以触发其他功能单元，并灵活地进行相关的定时生成。
3.3 WGM
波形生成模块 WGM 用于 chirp 斜坡生成 、 WGM 模块的主要功能是在 CTE 模块的监督下运行，从 4 个编程 LUTs look up tables 之一生成 DAC 输出通过控制 WGM 地址计数器达到向 DAC 生成不同类型数据的目的。 DAC 模块将其转换为波形。波形可以通过四个可配置的 LUTs 来编程。
3.4 MIPICSI2
MIPICSI2 接口连接外部的 ADC 。
MIPICSI2 是一个硬件模块在 MIPICSI2 串行输入数据和片内视频接口单元 ( 高速雷达数据和信号处理工具箱 ) 之间提供一个低成本、高速、串行接收接口。
MIPICSI2 的组成如下图所示：
①DPHY RX 通过兼容 MIPICSI2 的物理层接口接收芯片外的数据，将雷达数据反序列化为字节，并将字节发送到 RX 控制器核心 。
②RX controller core 从 DPHY RX 接收 MIPICSI2 分组数据作为字节，提供 lane 管理和低层协议功能，然后将拆包的像素发送到 VIU gasket 。
③VIU SPT gasket : 从 RX 控制器核心接收解包数据，并将其与相关的同步和下行信息发送到视频接口单元 (VIU)SPT 模块。
三、典型应用案例/落地应用案例
1. 方案介绍
世平集团推出的 DevilFish 方案，是一个基于 NXP S32R274+TEF8102 的 77GHz 雷达参考设计方案，可用于 RADAR 软件开发、性能系统评估和应用演示，旨在帮助开发人员利用 NXP 技术快速进行高性能汽车雷达的原型设计。主要应用于车载辅助驾驶中的： Blind Spot Detection （盲点侦测）、 Lane Change Assistance （辅助变道）、 Parking Assistance （辅助停车）、 Simple Gesture gecognition （简单的手势识别） 等应用场景。
① 方案功能框图
② 产品实物图
四、方案介绍视频
方案及视频参考链接：
https://www.wpgdadatong.com/from_Tag/block_SolutionList/IotNewsDetail?PID=5247
五、参考资料
S32R274 规格书 《 S32R274 Data Sheet (S32R274DS) 》