开发环境搭建¶
本章介绍如何搭建 IWR1443 的开发环境，包括软件安装、固件烧录和示例程序运行。
开发工具链¶
必需软件¶
| 软件 | 版本 | 用途 | 下载链接 |
|---|---|---|---|
| mmWave SDK | 3.x | 雷达开发工具包 | TI官网 |
| Code Composer Studio | 10.x | IDE 和调试工具 | TI官网 |
| UniFlash | 6.x | 固件烧录工具 | TI官网 |
| mmWave Studio | 2.x | 可视化配置工具 | TI官网 |
可选软件¶
| 软件 | 用途 |
|---|---|
| MATLAB | 数据分析和可视化 |
| Python | 自定义信号处理 |
| Wireshark | 数据包分析 |
环境搭建步骤¶
1. 安装 mmWave SDK¶
mmWave SDK 包含： - 驱动程序和 API - 示例应用程序 - 文档和教程 - 可视化工具
安装步骤：
- 下载 mmWave SDK 安装包
- 运行安装程序：
- 选择安装路径（建议默认）：
- 完成安装
目录结构：
2. 安装 Code Composer Studio (CCS)¶
CCS 是 TI 官方 IDE，基于 Eclipse。
安装步骤：
- 下载 CCS 安装包
- 运行安装程序
- 选择产品：
- ✓ Sitara AMx Processors
- ✓ mmWave Sensors
- ✓ Hercules Safety MCUs
- 选择调试探针：
- ✓ TI XDS Debug Probes
- 完成安装
3. 安装 UniFlash¶
用于烧录固件到 Flash。
安装步骤：
- 下载并安装 UniFlash
- 启动 UniFlash
- 选择设备：
IWR1443 - 选择连接：
XDS110 USB Debug Probe
4. 安装驱动程序¶
Windows 驱动：
连接 IWR1443BOOST 开发板后，Windows 会自动安装驱动。检查设备管理器：
端口 (COM & LPT)
├── XDS110 Class Application/User UART (COM4)
├── XDS110 Class Auxiliary Data Port (COM5)
└── XDS110 Class JTAG Emulator (COM6)
Linux 驱动：
# 添加 udev 规则
sudo cp <ccs_install>/ccs/install_scripts/71-ti-xds110.rules /etc/udev/rules.d/
sudo udevadm control --reload-rules
硬件连接¶
连接开发板¶
-
USB 连接：
-
电源：
- 通过 USB 供电（5V）
-
或使用外部电源适配器（5V/2A）
-
跳线设置：
- SOP[2:0] = 000（功能模式）
- SOP[2:0] = 001（烧录模式）
启动模式¶
| SOP2 | SOP1 | SOP0 | 模式 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 功能模式 | 从 Flash 启动 |
| 0 | 0 | 1 | Flash 编程模式 | UniFlash 烧录 |
| 1 | 1 | 0 | 开发模式 | CCS 调试 |
快速开始¶
使用预编译固件¶
1. 烧录固件¶
使用 UniFlash：
- 设置跳线为烧录模式（SOP = 001）
- 重启开发板
- 启动 UniFlash，选择设备 IWR1443
- 选择固件文件：
- 点击 "Load Image" 开始烧录
- 烧录完成后，设置跳线为功能模式（SOP = 000）
- 重启开发板
2. 运行 Visualizer¶
-
启动可视化工具：
-
配置 COM 口：
- Configuration Port: COM4
-
Data Port: COM5
-
选择配置文件：
-
点击 "Send Config to mmWave Device"
-
启动雷达：点击 "Sensor Start"
-
观察实时检测结果：
- 散点图：目标的距离和角度
- 热力图：Range-Doppler Map
- 统计信息：检测数、帧率等
修改配置文件¶
配置文件示例（profile_2d.cfg）：
% 配置雷达参数
dfeDataOutputMode 1
channelCfg 15 5 0
adcCfg 2 1
adcbufCfg -1 0 1 1 1
profileCfg 0 77 429 7 57.14 0 0 70 1 256 5209 0 0 30
chirpCfg 0 0 0 0 0 0 0 1
chirpCfg 1 1 0 0 0 0 0 4
frameCfg 0 1 16 0 100 1 0
lowPower 0 0
guiMonitor -1 1 1 0 0 0 1
cfarCfg -1 0 2 8 4 3 0 15 1
cfarCfg -1 1 0 4 2 3 1 15 1
multiObjBeamForming -1 1 0.5
clutterRemoval -1 0
calibDcRangeSig -1 0 -5 8 256
extendedMaxVelocity -1 0
bpmCfg -1 0 0 1
sensorStart
主要参数说明：
| 参数 | 含义 |
|---|---|
profileCfg |
Chirp 配置（起始频率、斜率、采样等） |
chirpCfg |
Chirp 时序配置 |
frameCfg |
帧配置（chirp 数、周期等） |
cfarCfg |
CFAR 检测参数 |
clutterRemoval |
静态杂波抑制 |
编译示例程序¶
在 CCS 中打开项目¶
- 启动 Code Composer Studio
-
导入项目：
选择路径： -
导入以下项目：
mmw_mss(Master Subsystem)mmw_dss(DSP Subsystem)
编译项目¶
- 选择项目
mmw_mss - 右键 → Build Project
- 等待编译完成
- 重复步骤编译
mmw_dss
调试程序¶
- 设置跳线为开发模式（SOP = 110）
- 重启开发板
- 在 CCS 中创建 Target Configuration：
- Connection: Texas Instruments XDS110 USB Debug Probe
-
Board: IWR1443
-
启动调试会话：
- Target: IWR1443 MSS
-
Program: mmw_mss.xer4f
-
设置断点，单步调试
Python 开发¶
读取雷达数据¶
import serial
import numpy as np
import struct
class IWR1443Reader:
def __init__(self, config_port='COM4', data_port='COM5'):
self.config_port = serial.Serial(config_port, 115200)
self.data_port = serial.Serial(data_port, 921600)
def send_config(self, config_file):
"""发送配置文件"""
with open(config_file, 'r') as f:
for line in f:
line = line.strip()
if line and not line.startswith('%'):
self.config_port.write((line + '\n').encode())
time.sleep(0.01)
def read_frame(self):
"""读取一帧数据"""
# 查找魔数
magic = b'\x02\x01\x04\x03\x06\x05\x08\x07'
while True:
byte = self.data_port.read(1)
if byte == magic[0:1]:
header = byte + self.data_port.read(len(magic) - 1)
if header == magic:
break
# 读取帧头
header_data = self.data_port.read(32)
version, total_packet_len, platform = struct.unpack('<III', header_data[:12])
# 读取数据包
packet_data = self.data_port.read(total_packet_len - 40)
# 解析 TLV
detections = self.parse_tlv(packet_data)
return detections
def parse_tlv(self, data):
"""解析 TLV 格式数据"""
offset = 0
detections = []
while offset < len(data):
tlv_type, tlv_length = struct.unpack('<II', data[offset:offset+8])
offset += 8
if tlv_type == 1: # 检测点列表
num_detected_obj = tlv_length // 16
for i in range(num_detected_obj):
obj_data = struct.unpack('<ffff',
data[offset:offset+16])
detections.append({
'x': obj_data[0],
'y': obj_data[1],
'z': obj_data[2],
'velocity': obj_data[3]
})
offset += 16
else:
offset += tlv_length
return detections
# 使用示例
radar = IWR1443Reader('COM4', 'COM5')
radar.send_config('profile_2d.cfg')
while True:
detections = radar.read_frame()
print(f"检测到 {len(detections)} 个目标")
for det in detections:
print(f" 位置: ({det['x']:.2f}, {det['y']:.2f}) m, "
f"速度: {det['velocity']:.2f} m/s")
数据可视化¶
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.animation import FuncAnimation
fig, ax = plt.subplots()
scatter = ax.scatter([], [])
ax.set_xlim(-10, 10)
ax.set_ylim(0, 20)
ax.set_xlabel('X (m)')
ax.set_ylabel('Y (m)')
ax.set_title('mmWave Radar Detections')
ax.grid(True)
def update(frame):
detections = radar.read_frame()
if detections:
x = [d['x'] for d in detections]
y = [d['y'] for d in detections]
scatter.set_offsets(np.c_[x, y])
return scatter,
ani = FuncAnimation(fig, update, interval=50, blit=True)
plt.show()
MATLAB 开发¶
% 配置串口
configPort = serialport('COM4', 115200);
dataPort = serialport('COM5', 921600);
% 发送配置
configFile = 'profile_2d.cfg';
sendConfig(configPort, configFile);
% 读取数据
while true
frame = readRadarFrame(dataPort);
% 可视化
if ~isempty(frame.detections)
scatter(frame.detections(:,1), frame.detections(:,2), 'filled');
xlim([-10 10]);
ylim([0 20]);
xlabel('X (m)');
ylabel('Y (m)');
title('Radar Detections');
grid on;
drawnow;
end
end
常见问题¶
1. 无法连接设备¶
症状：设备管理器中无 COM 口
解决： - 检查 USB 线缆是否正常 - 重新安装驱动 - 尝试不同的 USB 接口
2. 烧录失败¶
症状：UniFlash 报错
解决： - 确认跳线设置为烧录模式 - 重启开发板 - 使用管理员权限运行 UniFlash
3. 无数据输出¶
症状：配置成功但无检测数据
解决：
- 检查配置文件中的 guiMonitor 参数
- 确认目标在雷达视场内
- 检查数据端口设置
4. 编译错误¶
症状：CCS 编译失败
解决： - 检查 SDK 和 CCS 版本兼容性 - 清理项目后重新编译 - 检查路径中是否有中文或特殊字符
📚 延伸学习¶
相关章节
继续深入学习雷达技术的相关内容：
| 主题 | 链接 | 内容简介 |
|---|---|---|
| FMCW 调制 | ../mmwave/fmcw.md | 深入理解雷达原理 |
| 信号处理 | ../mmwave/signal-processing.md | 自定义信号处理算法 |
| 参考资料 | ../references.md | 更多学习资源 |
参考资料¶
- Texas Instruments. mmWave SDK User Guide.
- Texas Instruments. IWR1443 mmWave Demo.
- TI E2E Forums. https://e2e.ti.com/