<Linux> pinctrl MTK 举例

本文详细介绍了MT6797平台中pinctrl的使用方法,特别是针对pin复用的情况,通过具体的DTS配置示例及driver代码解析,展示了如何设置不同状态下的pin功能。

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android kernel dts中的pinctrl用于pin复用的情况.

Spec

如以下为MT6797 GPIO的应用Spec:
这里写图片描述

对应DTS

&pio {
    ctp_pins_default: eint0default {
    };
    ctp_pins_eint_as_int: eint@0 {
        pins_cmd_dat {
            pins = <PINMUX_GPIO65__FUNC_EINT4>;
            slew-rate = <0>;
            bias-disable;
        };
    };
};
&touch {
    pinctrl-names = "default", "state_eint_as_int"
    pinctrl-0 = <&ctp_pins_default>;
    pinctrl-1 = <&ctp_pins_eint_as_int>;
};

其中PINMUX_GPIO65__FUNC_EINT4 定义在
include/dt-bindings/pinctrl/mt6797-pinfunc.h

#define PINMUX_GPIO65__FUNC_GPIO65 (MTK_PIN_NO(65) | 0)
#define PINMUX_GPIO65__FUNC_EINT4 (MTK_PIN_NO(65) | 1)
#define PINMUX_GPIO65__FUNC_CLKM0 (MTK_PIN_NO(65) | 2)
#define PINMUX_GPIO65__FUNC_SPI5_CLK_B (MTK_PIN_NO(65) | 3)
#define PINMUX_GPIO65__FUNC_I2S1_LRCK (MTK_PIN_NO(65) | 4)
#define PINMUX_GPIO65__FUNC_PWM_A (MTK_PIN_NO(65) | 5)
#define PINMUX_GPIO65__FUNC_C2K_DM_EINT2 (MTK_PIN_NO(65) | 7)

driver代码

获取pinctrl
int parse_dt(struct platform_device *pdev)
{
    // ...
    pinctrl1 = devm_pinctrl_get(&pdev->dev);
    if (IS_ERR(pinctrl1)) {
        ret = PTR_ERR(pinctrl1);
        dev_err(&pdev->dev, "fwq Cannot find touch pinctrl1!\n");
        return ret;
    }
    pins_default = pinctrl_lookup_state(pinctrl1, "default");
    if (IS_ERR(pins_default)) {
        ret = PTR_ERR(pins_default);
        dev_err(&pdev->dev, "fwq Cannot find touch pinctrl default %d!\n", ret);
    }
    eint_as_int = pinctrl_lookup_state(pinctrl1, "state_eint_as_int");
    if (IS_ERR(eint_as_int)) {
        ret = PTR_ERR(eint_as_int);
        dev_err(&pdev->dev, "fwq Cannot find touch pinctrl state_eint_as_int!\n");
        return ret;
    }
}

使能PIN

pinctrl_select_state(pinctrl1, eint_as_int);
<think>嗯,用户想了解MTK相机中的CSI概念。首先需要明确CSI在移动平台相机架构中的定位。MTK平台指的是联发科的芯片方案,而CSI全称是Camera Serial Interface,属于MIPI联盟制定的高速串行接口标准。在MTK Camera系统中,CSI承担着图像传感器到处理器之间的数据传输通道角色。 用户可能正在开发相机驱动或调试摄像头问题,需要理解数据从物理层到驱动层的完整路径。CSI的工作机制涉及几个关键点:物理层采用差分信号传输降低干扰,协议层包含时钟通道和1-4组数据通道(data lane),通道数量直接影响传输带宽。例如1300万像素的sensor可能需要4条data lane才能满足30fps的帧率要求。 关于使用场景,用户提到的前后摄识别错误问题很典型。在MTK Android 9的kernel 4.9驱动中,CSI配置会通过dtsi文件区分前后摄属性。比如前摄可能配置为2条data lane,后摄用4条,当驱动错误读取配置时就会导致前后摄颠倒。这里可以结合具体代码示例说明CSI配置结构体如何定义lane分配和时钟频率。 用户可能还隐含了对调试方法的需求。CSI信号质量直接影响图像表现,常见的雪花屏/条纹现象往往与CSI信号完整性有关。应该补充说明如何通过示波器测量眼图,以及MTK平台特有的dbc(debug cable)调试工具的使用逻辑。最后需要强调CSI与上层框架的关联性,V4L2子设备注册时如何绑定CSI控制器资源。 考虑到用户的技术背景,回复需要包含足够深度的硬件层细节,比如CSI-2协议包结构(包含SOF/EOF的帧同步机制),但避免过多涉及电气参数。示例部分重点展示dtsi配置差异和驱动中的解析逻辑,这样既能解释概念又能提供实际参考价值。</think>好的,我们来详细解释一下MTK Camera系统中的CSI概念及其应用。 ## MTK Camera CSI 是什么? 在MTK(联发科技)的智能手机平台相机系统中,**CSI** 指的是 **Camera Serial Interface**(摄像头串行接口)。它是一种由**MIPI联盟**(Mobile Industry Processor Interface Alliance)制定的高速串行接口标准,专门用于将图像传感器(Image Sensor)捕捉到的图像数据高速、低功耗地传输到手机的应用处理器(AP)或图像信号处理器(ISP)上。 简单来说,**CSI是连接手机摄像头模组(Sensor + Lens)与手机主芯片(SoC)之间的物理和协议桥梁**。 ## CSI 如何工作? CSI的工作机制可以概括为以下几个关键方面: 1. **物理层 (PHY Layer):** * 使用**差分信号对(Lane Pairs)** 进行数据传输,包括至少一个时钟通道(Clock Lane)和1个到4个(甚至更多)的数据通道(Data Lanes)。 * 这种差分传输方式具有**抗干扰能力强、功耗相对较低、速度高**的优点。 * 传输速率由**每条Lane的速率(如1.5Gbps, 2.5Gbps, 4Gbps等)和启用的Lane数量**共同决定。例如,4条Lane工作在2.5Gbps,总带宽就是10Gbps。 2. **协议层 (Protocol Layer):** * CSI遵循**MIPI CSI-2**协议规范(目前主流版本是CSI-2 v1.0, v1.1, v1.2, v2.0等)。 * 数据被组织成**数据包(Packets)** 进行传输。主要包含: * **帧起始包(Frame Start Packet)**:标志一帧图像数据的开始。 * **行起始包(Line Start Packet)**:标志一行图像数据的开始。 * **有效载荷包(Payload Packet)**:包含实际的图像像素数据(RAW Bayer, YUV, RGB等格式)或嵌入式数据(如传感器信息、时间戳)。 * **帧结束包(Frame End Packet)**:标志一帧图像数据的结束。 * 协议支持**虚拟通道(Virtual Channels)**。一个物理CSI接口可以通过不同的虚拟通道同时传输来自多个传感器(如后置双摄)或同一传感器的不同类型数据(如主图像流 + 深度图流)。 * 协议定义了**数据格式(Data Types)**,用于标识传输的数据是哪种格式(如RAW8, RAW10, YUV422 8-bit, RGB888等)。 3. **MTK平台上的实现:** * MTK的SoC(如Helio P系列、天玑系列)内部集成了**CSI Host Controller**(CSI主机控制器)。 * 摄像头模组端(Sensor)内部集成了**CSI Device Controller**(CSI设备控制器)。 * MTK的Camera驱动(包括Kernel驱动和HAL层)负责: * **配置CSI接口参数**:通过Sensor Driver和平台特定的配置(如DTSI设备树文件)设置CSI的工作模式(Lane数、每条Lane的速率、数据格式、虚拟通道等)。 * **初始化CSI控制器**:在上电序列中初始化SoC端的CSI Host Controller。 * **建立数据传输通道**:设置DMA(直接内存访问)引擎,将从CSI接口接收到的图像数据高效地搬运到系统内存(或ISP的输入缓冲区)中。 * **错误处理**:检测并处理CSI传输过程中可能出现的错误(如数据包校验错误、超时等)。 ## CSI 的使用场景 CSI在MTK Camera系统中的使用场景无处不在,是所有基于MIPI接口的图像传感器与SoC通信的基础: 1. **单摄像头数据传输:** 最基础的场景,单个Sensor通过CSI将图像数据传给SoC的ISP进行处理。 2. **多摄像头系统:** * **双摄/三摄/多摄:** 每个摄像头Sensor通常拥有自己独立的CSI接口(或共享接口但使用不同的虚拟通道)。 * **前后摄像头切换:** 当用户切换前后摄像头时,系统需要关闭当前CSI通道,初始化并打开另一个CSI通道。如你之前提到的,在Android 9/Kernel 4.9上,MTK对前后摄相同Sensor的情况做了高度集成,需要通过宏或配置严格区分前后摄CSI的配置,避免识别错误[^1]。 3. **高分辨率和高帧率视频:** 高清(如4K, 8K)和高帧率(如60fps, 120fps)拍摄需要极高的数据传输带宽,CSI的多Lane和高速率特性是满足这一需求的关键。 4. **计算摄影和AI功能:** 多摄融合(如超广角+主摄)、深度感知、HDR合成、AI场景识别等功能往往需要同时获取多个Sensor的数据流,CSI的虚拟通道能力使得这些数据流能高效地并行传输。 5. **高速连拍:** 需要CSI快速稳定地传输大量连续帧的数据。 ## 示例:MTK平台CSI配置片段 (概念性) 在MTK平台的Linux Kernel驱动中,CSI的配置通常在**设备树(DTS/DTSI)** 文件中定义,并与Sensor的驱动紧密关联。以下是一个简化的概念性示例,展示如何为一个Sensor配置CSI接口: ```c /* 在设备树文件 (e.g., mtXXXX-camera.dtsi) 中 */ &i2c2 { /* 假设Sensor挂在I2C2总线上 */ status = "okay"; clock-frequency = <400000>; // I2C速度 main_camera: sensor_main@1a { compatible = "company,sensor-model"; // Sensor驱动匹配名 reg = <0x1a>; // I2C地址 // 供电和时钟配置 (省略具体GPIO/Pinctrl细节) avdd-supply = <&camera_main_avdd>; // 模拟电压 dovdd-supply = <&camera_main_dovdd>; // 数字IO电压 dvdd-supply = <&camera_main_dvdd>; // 数字核心电压 clocks = <&topckgen CLK_TOP_UNIVPLL_52M_D2>; // 输入时钟源 clock-names = "xvclk"; // 时钟名 // 关键:CSI 配置 port { sensor_main_out: endpoint { // 指定CSI属性 remote-endpoint = <&csi0_in>; // 连接到SoC的哪个CSI Host端口 // CSI-2 参数 data-lanes = <1 2 3 4>; // 使用4条数据Lane (1,2,3,4) clock-lanes = <0>; // 使用Lane 0作为时钟通道 clock-noncontinuous; // 时钟是否非连续 (可选) link-frequencies = /bits/ 64 <400000000>; // 每条Lane的链路频率 (单位Hz), 例如400Mbps/lane // 图像格式配置 (通常也在驱动中设置) // ... (如 bus-format = <MEDIA_BUS_FMT_SBGGR10_1X10>;) }; }; }; }; /* 配置SoC端的CSI Host接收端口 */ &csi0 { status = "okay"; ports { port@0 { reg = <0>; csi0_in: endpoint { remote-endpoint = <&sensor_main_out>; // 连接到Sensor的endpoint data-lanes = <1 2 3 4>; // 必须与Sensor配置一致 clock-lanes = <0>; // 必须与Sensor配置一致 }; }; port@1 { reg = <1>; /* 连接到ISP或内存的endpoint (省略) */ }; }; }; ``` **解释:** 1. **I2C配置 (`&i2c2`):** Sensor通过I2C总线进行初始化配置(如分辨率、帧率、增益、曝光时间等)。`compatible` 字符串用于匹配内核中的Sensor驱动。 2. **供电和时钟 (`avdd-supply`, `dovdd-supply`, `dvdd-supply`, `clocks`):** 确保Sensor获得正确的工作电压和输入时钟(MCLK)。 3. **CSI 端口定义 (`port`, `endpoint`):** 定义Sensor的数据输出接口。 * `remote-endpoint`: 指定这个Sensor输出连接到SoC的哪个CSI Host输入端口(这里是`&csi0_in`)。 * `data-lanes`: 指定使用哪些物理Lane传输图像数据(顺序很重要)。 * `clock-lanes`: 指定使用哪个物理Lane传输时钟信号。 * `link-frequencies`: **关键参数**,定义了每条数据Lane的传输速率(单位Hz)。这里的`400000000`表示400Mbps/lane。总带宽 = 400Mbps * Lane数量。这个值必须与Sensor的能力和驱动配置匹配。 * `bus-format` (示例中注释掉了): 定义传输的数据格式(如RAW10, YUV422等),通常在Sensor驱动初始化时通过I2C设置,有时也会在设备树中指定。 4. **CSI Host 配置 (`&csi0`):** 配置SoC内部的CSI主机控制器。 * `port@0`: 输入端口,连接到Sensor。 * `remote-endpoint`: 指向Sensor的`endpoint` (`&sensor_main_out`)。 * `data-lanes` 和 `clock-lanes` 必须与Sensor端的配置**完全一致**(顺序和数量)。 * `port@1`: 输出端口,连接到ISP或DMA引擎(配置通常在其他地方定义)。 **驱动中的工作流程:** 1. **上电和初始化:** Camera HAL/Framework发起打开摄像头请求 -> Kernel Camera驱动加载 -> I2C通信初始化Sensor -> 配置Sensor工作模式(分辨率、帧率、格式)-> **根据设备树或平台配置,初始化CSI Host控制器(设置Lane数、速率等)** -> 启动Sensor输出。 2. **数据传输:** Sensor开始生成图像数据 -> 数据按照CSI-2协议打包 -> 通过差分Lane传输到SoC的CSI Host控制器 -> CSI Host控制器解析数据包 -> 通过DMA将有效图像数据传输到内存或ISP -> ISP处理图像 -> 呈现给用户。 3. **关闭:** HAL/Framework发起关闭请求 -> 停止Sensor输出 -> 关闭CSI Host控制器 -> 下电Sensor。 ## 总结 MTK Camera CSI是遵循MIPI CSI-2标准的硬件接口和协议栈,是手机摄像头数据高速传输的生命线。它通过差分信号、多数据通道、虚拟通道等技术实现高带宽、低功耗的图像数据传输。在MTK平台上的实现依赖于设备树(DTSI)的精确配置(特别是Lane数、Lane速率`link-frequencies`)以及内核驱动对CSI Host控制器的正确初始化和数据搬运管理。理解CSI对于调试摄像头无法启动、图像花屏、带宽不足导致帧率下降等问题至关重要[^1]。
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