【V4L2概述与I2C驱动概述】

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于 2023-02-15 09:51:49 首次发布

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本文档详细介绍了V4L2框架，包括用户态与内核态的概念，V4L2子模块及API使用流程。同时，探讨了I2C驱动的编写流程，涵盖adapter驱动和从设备驱动的注册、匹配过程，以及从设备匹配的详细步骤。

V4L2概述与I2C驱动概述

1 V4L2概述
3. I2C驱动简述
附录

1 V4L2概述

1.1 用户态与内核态

在这里插入图片描述

1.2 V4L2子模块

名称	描述	备注
Video device	子设备通过video_device在用户空间生成设备节点，进行操作；数据的交互亦是通过该节点进行
子设备系统（subdev)	视频设备抽象层下的子设备，比如：mipi，isp，video等子设备。
Media framework	将各种子设备抽象为entiry，pad，link。使得设备易于管理、抽象清晰
videobuf2	负责buffer的管理工作，包括申请、释放、内核到用户空间的传递；	<media/videobuf-dma-sg.h> /* 物理地址分散 / <media/videobuf-vmalloc.h> / vmalloc() 分配的 buffer / <media/videobuf-dma-config.h> / 物理地址连续 */ link
事件（fh）	1.负责内核事件的管理，事件类型多样 2.v4l2_event提供一种将事件传递到用户空间的通用方式	1.驱动v4l2_event_queue 填充event. 2.驱动通过v4l2_event_subscribe 实现subdev_ioctl 3.调用路径video_device-> ioctl_ops-> vidioc_subscribe_event订阅到驱动。 4.用户通过poll和ioctl使用VIDIOC_DQEVENT获取event
ctrl控制（自定义&系统提供）	用于用户空间对视频的效果调节，比如曝光、色调、饱和度、亮度等等。内核提供了大部分的CID，也可以自己新增。

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1.3 V4L2 API使用流程

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3. I2C驱动简述

在这里插入图片描述

名称	描述	其他
i2c_adapter	1. 对应物理上的一个i2c适配器（I2c控制器） 2. 板子上几个i2c口，就需要几个i2c_adapter。	1. i2c_add_numbered_adapter，向i2c核心添加适配器，自己指定总线号 2. i2c_add_adapter，向i2c核心添加适配器，系统指定总线号
i2c_algorithm	1. 对应一套通讯方法 2. 提供给i2c_adapter需要的访问控制函数。
i2c_driver	1. 对应一套驱动方法 2. 可以支持多个同等类型的i2c_client
i2c_client	1. 对应真实的物理设备，每个i2c设备都需要一个i2c_client来描述 2. i2c_adapter与i2c_client关系与硬件体系相同，i2c_client依附于i2c_adapter上。 3. 有几个从设备，就需要几个i2c_client。

3.1 驱动编写流程：

I2C驱动分为：adapter驱动，从设备驱动。
从设备注册i2c_new_device（动态）/i2c_register_board_info（静态）；从设备驱动注册i2c_add_driver
1、i2c_add_adapter
2、i2c_new_device/i2c_register_board_info
3、i2c_add_driver
4、调用i2c bus中注册的match函数进行匹配
5、调用platform bus中注册的match函数进行匹配
6、i2cdev_attach_adapter

3.2 adapter驱动

（控制器驱动、i2c总线驱动）

module_init/exit挂载驱动struct platform_driver到系统中。
（of_device_id或者borad_info提供足够信息，匹配）
probe中定义和初始化adapter/algorithm
platform_device定义device资源。
也可以通过i2c_board_info，创建i2c_client（特别是从设备和控制器一起工作的厂家）。

3.3 从设备驱动

（i2c_client驱动）

module_i2c_driver挂载驱动struct i2c_driver到系统中
struct i2c_device_id、struct of_device_id用来定义device和驱动的匹配。
probe中定义注册v4l2子设备的操作。

3.4从设备匹配过程

支持三种匹配：drv内部of_match_table匹配

名称	描述
of_match_table	使用drv内部的of_match_table列表匹配，一般设备树注册时才会使用这种匹配
acpi match	ACPI专用，较少
i2c match	I2c常用匹配
name match	平台总线常用，i2c不使用，i2c驱动中名字不重要

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