深入学习Linux摄像头（四）三星平台fimc驱动详解

最新推荐文章于 2023-12-04 11:04:43 发布

JT同学

最新推荐文章于 2023-12-04 11:04:43 发布

阅读量4.4k

点赞数 6

CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏： Linux驱动文章标签： Linux 驱动摄像头 fimc

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_42462202/article/details/99765607

深入学习Linux摄像头系列

深入学习Linux摄像头（一）v4l2应用编程

深入学习Linux摄像头（二）v4l2驱动框架

深入学习Linux摄像头（三）虚拟摄像头驱动分析

深入学习Linux摄像头（四）三星平台fimc驱动详解

文章目录

深入学习Linux摄像头（四）三星平台fimc驱动详解

一、硬件接口

摄像头

摄像头传感器由摄像头接口和控制接口(一般为i2c)组成

摄像头接口用于传输传感器采集到的数据

控制接口用于控制摄像头传感器(例如设置图像格式…)
芯片

芯片上由多个摄像头控制器，多个摄像头接口，多个i2c控制器(i2c总线)

摄像头控制器负责控制摄像头接口和处理接收到的数据，摄像头接口负责传输图像数据，i2c控制器负责传输控制信息

摄像头传感器和芯片的接法如下

在这里插入图片描述

其中摄像头控制器和摄像头接口是分离的，摄像头控制器可以选择控制哪一个摄像头接口

fimc是三星平台摄像头控制器的一套驱动程序

二、fimc驱动总览

fimc的文件集中在drivers/media/video/samsung/fimc目录下

有以下文件

fimc_dev.c

fimc的平台驱动
fimc_v4l2.c

实现了一系列的ioctl操作
fimc_capture.c

实现了capture功能
fimc_output.c

实现了output功能
fimc_overlay.c

实现了overlay功能
fimc_regs.c

fimc控制器的寄存器操作
csis.c

csis接口的摄像头

各文件的组织形式如下

在这里插入图片描述

fimc_dev.c是平台的驱动，负责一些初始化的工作，fimc_v4l2.c设置了一系列的ioctl操作，fimc_capture.c、fimc_output.c、fimc_overlay.c实现了一些具体功能的ioctl，通过fimc_regs.c实现对摄像头控制器的硬件操作

三、源码分析

3.1 几个主要对象

在分析源码前，先介绍几个对象

s3c_platform_camera

摄像头传感器

struct s3c_platform_camera {
     
     
    /* 标记摄像头在哪个摄像头接口 */
	enum fimc_cam_index		id;

    /* 摄像头接口类型 */
	enum fimc_cam_type		type; //ITU or MIPI
    
    /* 像素格式 */
	enum fimc_cam_format	fmt;

    /* i2c相关信息 */
	int						i2c_busnum; //摄像头所接的i2c总线
	struct i2c_board_info	  *info; //摄像头的i2c信息
	struct v4l2_subdev		 *sd; //表明这是一个v4l2_subdev

	int				width; //图像的宽
	int				height; //图像的高


	/* 摄像头接口的时序极性 */
	int				inv_pclk;
	int				inv_vsync;
	int				inv_href;
	int				inv_hsync;

    /* 使能摄像头 */
	int				(*cam_power)(int onoff);
};

s3c_platform_fimc

摄像头接口的平台信息

struct s3c_platform_fimc {
     
     
    /* 时钟相关 */
	const char			srclk_name[16];		/* source of interface clock name */
	const char			clk_name[16];		/* interface clock name */
	const char			lclk_name[16];		/* interface clock name */
	u32				clk_rate;		/* clockrate for interface clock */
	
    /* 保存摄像头的信息 */
	struct s3c_platform_camera	*camera[5];		/* FIXME */
	
	void				(*cfg_gpio)(struct platform_device *pdev);
	int				(*clk_on)(struct platform_device *pdev, struct clk *clk);
	int				(*clk_off)(struct platform_device *pdev, struct clk *clk);
};

fimc_control

摄像头控制器

struct fimc_control {
     
     
    /* 寄存器地址 */
	void __iomem			*regs;

	/* video_device和v4l2_device */
	struct video_device		*vd;
	struct v4l2_device		v4l2_dev;

    ...
};

fimc_global

fimc驱动的全局变量

struct fimc_global {
     
     
	struct fimc_control		ctrl[FIMC_DEVICES]; //摄像头控制器
	struct s3c_platform_camera	camera[FIMC_MAXCAMS]; //摄像头
	int				camera_isvalid[FIMC_MAXCAMS]; //标记是否存在摄像头
	int				active_camera; // 当前使用的摄像头
};

介绍完上面几个结构体后，开始分析源码

3.2 fimc的平台设备

fimc的驱动采用的platform总线，分成设备和驱动，我们先介绍设备

首先看mach-smdkc110.c文件，这里描述了一系列的硬件信息

这里有多个摄像头描述，其中一个如下

static struct s3c_platform_camera s5k4ba = {
   
   
	.id		= CAMERA_PAR_A, //摄像头在接口A
	.type		= CAM_TYPE_ITU, //ITU模式
	.fmt		= ITU_601_YCBCR422_8BIT, //传感器输入格式YCbCr422
	.order422	= CAM_ORDER422_8BIT_CBYCRY, //输入Y U V的顺序
	.i2c_busnum	= 0, //i2c总线0
	.info		= &s5k4ba_i2c_info, //i2c的设备描述
	.pixelformat	= V4L2_PIX_FMT_UYVY, //经过摄像头控制器后的输出格式
	.srclk_name	= "mout_mpll",
	.clk_name	= "sclk_cam1",
	.clk_rate	= 44000000, //时钟频率
	.line_length	= 1920,
	.width		= 800, //图像宽
	.height		= 600, //图像高
	/* 裁剪 */
    .window		= {
   
   
		.left	= 0,
		.top	= 0,
		.width	= 800,
		.height	= 600,
	},

	/* 时序极性 */
	.inv_pclk	= 0,
	.inv_vsync	= 1,
	.inv_href	= 0,
	.inv_hsync	= 0,

	.initialized	= 0,
	.cam_power	= s5k5ba_power_en,
};

看一看s5k4ba_i2c_info

static struct i2c_board_info  s5k4ba_i2c_info = {
   
   
	I2C_BOARD_INFO("S5K4BA", 0x2d),
	.platform_data = &s5k4ba_plat,
};

其中表明i2c设备名称为S5K4BA，i2c从地址0x2d

再看一看s5k5ba_power_en如何使能摄像头

static int s5k5ba_power_en(int onoff)
{
   
   
    smdkv210_cam1_power(onoff);
}

/* 设置GPIO */
static int smdkv210_cam0_power(int onoff)
{
   
   
	int err;
	/* Camera A */
	err = gpio_request(GPIO_PS_VOUT, "GPH0");
	if (err)
		printk(KERN_ERR "failed to request GPH0 for CAM_2V8\n");

	s3c_gpio_setpull(GPIO_PS_VOUT, S3C_GPIO_PULL_NONE);
	gpio_direction_output(GPIO_PS_VOUT, 0);
	gpio_direction_output(GPIO_PS_VOUT, 1);
	gpio_free(GPIO_PS_VOUT);

	return 0;
}

s3c_platform_camera描述一个摄像头的信息(哪个摄像头接口，在哪个i2c总线，像素格式…)

s5k4ba被嵌入到fimc的平台数据中

static struct s3c_platform_fimc fimc_plat_lsi = {
   
   
	.srclk_name	= "mout_mpll",
	.clk_name	= "sclk_fimc",
	.lclk_name	= "sclk_fimc_lclk",
	.clk_rate	= 166750000,
	.default