android camera(四):camera 驱动 GT2005


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android struct cam stream video 数据结构

关键词:android  camera CMM 模组 camera参数  GT2005 摄像头常见问题

平台信息:

内核:linux
系统:android

平台:S5PV310(samsung exynos 4210) 

android camera(一):camera模组CMM介绍

android camera(二):摄像头工作原理、s5PV310 摄像头接口(CAMIF)

android camera(三):camera V4L2 FIMC

android camera(四):camera 驱动 GT2005


摄像头主要参数:

1、MCLK  24MHz;

2、PCLK  48~52MHz~;

3、电压 1.8V(1.5V)、2.8V;

4、scl(IIC时钟)100KHz或者400KHz。

下载:常用摄像头规格书(个别有android驱动程序)  :bf3703 30W、gc0308 30W、ov7670、gt2005 200W、gt2015 200W、NT99250 200W、s5k5ba 200W、s5k4ba

一、摄像头驱动

我们以GT2005为例,来讲述一个摄像头驱动的调试过程:

摄像头和主控的关系图,如下:

android camera(四):camera 驱动 GT2005_第1张图片

摄像头驱动比较简单,完成一面三大步就可以:

摄像头的上电、时钟这些基本条件;

IIC保证摄像头的初始化;

摄像头工作后传回数据到主控。

完成这三个步骤就完成了摄像头基本工作的调试。

1、 摄像头的上电、时钟这些基本条件的实现

电源部分,上电时对应规格书,确认上电时序;MCLK摄像头的主时钟是否提供,看下面是和电和规格书中的

(1)、主意摄像头工作要两组电压:1.8V(1.5V)、2.8V还有MCLK

android camera(四):camera 驱动 GT2005_第2张图片

程序中对电源控制:我们在arch\arm\mach-smdkv310.c中,完成上面两个步骤的代码,(这一点不同平台也许有所不同,这里这是一个实例,这部分代码只是针对三星平台的)

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef CONFIG_VIDEO_GT2005  
  2. static void set_cam2005_main_power(int onoff)  
  3.   
  4. {  
  5.   
  6.     unsigned int gpio;  
  7.     int err;  
  8.       
  9.     if(onoff)  
  10.     {  
  11.         err = gpio_request(S5PV210_GPB(2), "GPB");  
  12.         if (err)  
  13.             printk(KERN_ERR "#### failed to request GPB2 for CAM\n");  
  14.             s3c_gpio_cfgpin(S5PV210_GPB(2),S3C_GPIO_OUTPUT);  
  15.             s3c_gpio_setpull(S5PV210_GPB(2), S3C_GPIO_PULL_UP);  
  16.             gpio_direction_output(S5PV210_GPB(2), 1);  
  17.             gpio_free(S5PV210_GPB(2));  
  18.   
  19.         //RESET  
  20.             err = gpio_request(S5PV210_GPE1(4), "GPE1");  
  21.             if (err)  
  22.                 printk(KERN_ERR "#### failed to request GPE1_4 for CAM\n");  
  23.                 s3c_gpio_setpull(S5PV210_GPE1(4), S3C_GPIO_PULL_NONE);  
  24.                 gpio_direction_output(S5PV210_GPE1(4),0);  
  25.                 mdelay(100);  
  26.                 gpio_direction_output(S5PV210_GPE1(4), 1);  
  27.                 gpio_free(S5PV210_GPE1(4));  
  28.   
  29.   
  30.         //PWDN CAM_back  
  31.             err = gpio_request(S5PV210_GPB(4), "GPB");  
  32.             if (err)  
  33.                 printk(KERN_ERR "#### failed to request GPB4 for CAM\n");  
  34.                 s3c_gpio_cfgpin(S5PV210_GPB(4),S3C_GPIO_OUTPUT);  
  35.                 s3c_gpio_setpull(S5PV210_GPB(4), S3C_GPIO_PULL_UP);  
  36.                 gpio_direction_output(S5PV210_GPB(4), 0);  
  37.                 mdelay(100);  
  38.                 gpio_direction_output(S5PV210_GPB(4), 1);  
  39.                 gpio_free(S5PV210_GPB(4));  
  40.   
  41.     }  
  42.     else      
  43.     {     
  44.         ………………  
  45.     }  
  46.     return;  
  47. }  
  48. #endif  

提供MCLK代码如下:

[cpp]  view plain copy
  1. static int smdkv210_cam_clk_init(void)  
  2. {  
  3.     unsigned int tempvalue=0;  
  4.         tempvalue = readl(S5P_CLK_DIV1);      
  5.     tempvalue = (tempvalue &0xffff0fff);      
  6.     writel(tempvalue,S5P_CLK_DIV1);   
  7.     tempvalue = readl(S5P_CLK_SRC1);      
  8.     tempvalue = (tempvalue &0xffff0fff)|0x00001000;   
  9.     writel(tempvalue,S5P_CLK_SRC1);   
  10.   
  11.     return 0;  
  12. }  

这时拿示波器抓到上电时的波形和MCLK24MHZ的时钟,信号就说明我们完成了这一步,其实在实际工作中,我们一般出问题的时候才会测这些数据,确认问题点。

上电时序:

(1)、上电时序;

(2)、MCLK如下所示。

android camera(四):camera 驱动 GT2005_第3张图片

2、 IIC和一些参数的配置

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef CONFIG_VIDEO_GT2005  
  2. static struct GT2005_platform_data GT2005_plat = {  
  3.     .default_width = 640,  
  4.     .default_height = 480,  
  5.     .pixelformat = V4L2_PIX_FMT_UYVY,   //  .freq = 24000000,  
  6.     .is_mipi = 0,  
  7. };  
  8.   
  9. static struct i2c_board_info GT2005_i2c_info = {  
  10.     I2C_BOARD_INFO("GT2005", 0x78 >> 1), //1、IIC地址  
  11.     .platform_data = >2005_plat,  
  12. };  
  13.   
  14. static struct s3c_platform_camera GT2005 = {  
  15. #ifdef CAM_ITU_CH_A  
  16.     .id     = CAMERA_PAR_A,     
  17. #else  
  18.     .id     = CAMERA_PAR_B,  
  19. #endif  
  20.     .type       = CAM_TYPE_ITU,   //2、数据接口选择(ITU\MIPI等)  
  21.     .fmt        = ITU_601_YCBCR422_8BIT,  
  22.     .order422   = CAM_ORDER422_8BIT_CBYCRY, //3、图像数据格式   
  23.   
  24.     .i2c_busnum = 1,  
  25.     .info       = >2005_i2c_info,  
  26.     .pixelformat    = V4L2_PIX_FMT_UYVY,      
  27.     .srclk_name = "mout_mpll",              //4、这部分关系到时钟  
  28.     .clk_name   = "sclk_cam1",  
  29.     .clk_rate   = 24000000,             /* 24MHz */   
  30.     .line_length    = 640,              /* 640*480 */  
  31.     /* default resol for preview kind of thing */  
  32.     .width      = 640,  
  33.     .height     = 480,  
  34.     .window     = {  
  35.         .left   = 16,  
  36.         .top    = 0,  
  37.         .width  = (640 - 16),  
  38.         .height = 480,  
  39.     },  
  40.   
  41.     /* Polarity */                            //5、信号的极性,    .inv_pclk   = 0,  
  42.     .inv_vsync  = 1,  
  43.     .inv_href   = 0,  
  44.     .inv_hsync  = 1,  
  45.   
  46.     .initialized    = 0,  
  47.     .cam_power=set_cam2005_main_power  
  48. };  
  49. #endif  

注意下面几个参数:

(1)、IIC地址

(2)、数据接口选择(ITU\MIPI等),这几个数据接口我们在前面提到过;

(3)、图像数据格式 ,这就是我们前面提到的YVU\UVY之类不同的数据顺序;

(4)、这部分关系到时钟;

(5)、输出信号的极性,就是我们PCLK、VSYNC、HSVNC这些信号的极性,不正确时会没有图像之类现象,这个也要注意了。

完成这一步确认IIC通信是否正常,如下图所抓到波形:

android camera(四):camera 驱动 GT2005_第4张图片

3、 完成上面两步,摄像头基本配置完成,我们确认下输出端PCLK、VHSN、SVSN、D1-D7

android camera(四):camera 驱动 GT2005_第5张图片

二、摄像头调试过程中常遇到的问题

1、录相在预览时正常,播放录像时花屏(程序解释为三星s5pv210/s5pv310是的,其它的可以参考,找相应代码)

android camera(四):camera 驱动 GT2005_第6张图片

原因分析:
(1)录相用fimc2,

在android/device/samsung/proprietary/libcamera/SecCamera.cpp中
int SecCamera::startRecord(void)

[cpp]  view plain copy
  1. m_cam_fd_rec = open(CAMERA_DEV_NAME2, O_RDWR);  
  2.   
  3. vendor\sec\sec_proprietary\smdkc110\libcamera\SecCamera.h  
  4. #define CAMERA_DEV_NAME2      "/dev/video2"  
(2)所用的视频格式,在

android/device/samsung/proprietary/libcamera/SecCameraHWInterface.cpp中

void CameraHardwareSec::m_initDefaultParameters(int camera_id)

[cpp]  view plain copy
  1.  int default_preview_pixel_format = mSecCamera->getPreviewDefaultPixelFormat();  
  2.     switch (default_preview_pixel_format) {  
  3.     default:  
  4.     case V4L2_PIX_FMT_NV21:  
  5.         p.setPreviewFormat(CameraParameters::PIXEL_FORMAT_YUV420SP);  
  6.         break;  
  7.     case V4L2_PIX_FMT_NV12T:  
  8.         p.setPreviewFormat("yuv420sp_tiled");  
  9.         break;  
  10.     }  
  11.   
  12. 其中mSecCamera->getPreviewDefaultPixelFormat()在  
  13. vendor\sec\sec_proprietary\smdkc110\libcamera\SecCamera.cpp中实现,  
  14. int SecCamera::getPreviewDefaultPixelFormat(void)  
  15. {  
  16.     return DEFAULT_PREVIEW_PIXEL_FORMAT;  
  17. }  
  18. 在android/device/samsung/proprietary/libcamera/SecCamera.h中设定初始值。我们这里设的是  
  19. #ifdef DUAL_PORT_RECORDING  
  20.     #define DEFAULT_PREVIEW_PIXEL_FORMAT  (V4L2_PIX_FMT_NV21)  
  21. #else  
  22.     #define DEFAULT_PREVIEW_PIXEL_FORMAT  (V4L2_PIX_FMT_NV12T)  
  23. #endif  

以上得出视频格式为V4L2_PIX_FMT_NV21

2、图像干扰问题,如下图所示

android camera(四):camera 驱动 GT2005_第7张图片

原因可能是:

(1)、摄像头模组有问题,换一个摄像头试一下;

(2)、数据线驱动能力不足,这个可以在摄像头寄存器里面改,问下摄像头模组FAE,看改那些地方;

3)、两个摄像头共用数据线时,不工作的摄像头会把工作的数据信号减弱;

(4)、PCB 走线太长,也会有干扰,不过我觉得这个可能性小,调试好就一款这样的的,模组厂FAE说的,不过他们模组本身也有问题,两方面因素都有吧:PCB(线过长)、模组打样也有问题。

3、YUV顺序不对:

yuv顺序不对时,出现如下现象。

android camera(四):camera 驱动 GT2005_第8张图片

看下摄像头规格书,把相应寄存器的值改一下就可以了。如下以红框里是不同yuv顺序,找到改为相应的。

android camera(四):camera 驱动 GT2005_第9张图片

4、 预览方向不对(摄像头寄存器只能改以 180度为基数的,90度的就要在FIMC中改)

想知道和比较明确说明翻转角度,最常用的就是写一个“F”,然后看预览里的是怎么转的。

android camera(四):camera 驱动 GT2005_第10张图片

上面有90度的翻转,因为这是FIMC中的寄存器,一般不会改这一部分的值。要不就在模组寄存器中改,要不就在上层。上面只是说明如何去确认图像翻转。

看下GT2005关于翻转的寄存器吧:

android camera(四):camera 驱动 GT2005_第11张图片

5、 杂光,鬼影:

其行业的专业术语统称为Flare,是指在拍摄光源或者强光物体时,边缘出现光影或出现一个完整物体的影子,而且这种现象只能减轻不能完全消失,原因是由于镜片的材质导致光线不但存在折射还存在反射,整机由于镜头面到保护镜片距离很大会更明显!

android camera(四):camera 驱动 GT2005_第12张图片

 

6、 常见问题相关

摄像头效果评测都有哪些?

android camera(四):camera 驱动 GT2005_第13张图片

以上以gt2005为例,说了一下摄像头驱动,和驱动中常见到的问题,如果上面的问题解决,摄像头点亮,说明在平台是运行是没问题的,小的问题和细节,要找模组厂的FAE过来协助解决,不过你想多研究一下的话,也可以,如果项目允许,就多看看,做到调试一个驱动,所有问题都了解,这样对工作经验、积累很重要的,希望对大家有用。


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