android camera(四):camera 驅動 GT2005

關鍵詞:android  camera CMM 模組 camera參數  GT2005 攝像頭常見問題

平臺信息:

內核:linux
系統:android

平臺:S5PV310(samsung exynos 4210) 

作者:xubin341719(歡迎轉載,請註明作者)

android camera(一):camera模組CMM介紹

android camera(二):攝像頭工作原理、s5PV310 攝像頭接口(CAMIF)

android camera(三):camera V4L2 FIMC

android camera(四):camera 驅動 GT2005


攝像頭主要參數:

1、MCLK  24MHz;

2、PCLK  48~52MHz~;

3、電壓 1.8V(1.5V)、2.8V;

4、scl(IIC時鐘)100KHz或者400KHz。

下載:常用攝像頭規格書(個別有android驅動程序)  :bf3703 30W、gc0308 30W、ov7670、gt2005 200W、gt2015 200W、NT99250 200W、s5k5ba 200W、s5k4ba

一、攝像頭驅動

我們以GT2005爲例,來講述一個攝像頭驅動的調試過程:

攝像頭和主控的關係圖,如下:


攝像頭驅動比較簡單,完成一面三大步就可以:

攝像頭的上電、時鐘這些基本條件;

IIC保證攝像頭的初始化;

攝像頭工作後傳回數據到主控。

完成這三個步驟就完成了攝像頭基本工作的調試。

1、 攝像頭的上電、時鐘這些基本條件的實現

電源部分,上電時對應規格書,確認上電時序;MCLK攝像頭的主時鐘是否提供,看下面是和電和規格書中的

(1)、主意攝像頭工作要兩組電壓:1.8V(1.5V)、2.8V還有MCLK


程序中對電源控制:我們在arch\arm\mach-smdkv310.c中,完成上面兩個步驟的代碼,(這一點不同平臺也許有所不同,這裏這是一個實例,這部分代碼只是針對三星平臺的)

#ifdef CONFIG_VIDEO_GT2005
static void set_cam2005_main_power(int onoff)

{

	unsigned int gpio;
	int err;
	
	if(onoff)
	{
		err = gpio_request(S5PV210_GPB(2), "GPB");
		if (err)
			printk(KERN_ERR "#### failed to request GPB2 for CAM\n");
			s3c_gpio_cfgpin(S5PV210_GPB(2),S3C_GPIO_OUTPUT);
			s3c_gpio_setpull(S5PV210_GPB(2), S3C_GPIO_PULL_UP);
			gpio_direction_output(S5PV210_GPB(2), 1);
			gpio_free(S5PV210_GPB(2));

		//RESET
			err = gpio_request(S5PV210_GPE1(4), "GPE1");
			if (err)
				printk(KERN_ERR "#### failed to request GPE1_4 for CAM\n");
				s3c_gpio_setpull(S5PV210_GPE1(4), S3C_GPIO_PULL_NONE);
				gpio_direction_output(S5PV210_GPE1(4),0);
				mdelay(100);
				gpio_direction_output(S5PV210_GPE1(4), 1);
				gpio_free(S5PV210_GPE1(4));


		//PWDN CAM_back
			err = gpio_request(S5PV210_GPB(4), "GPB");
			if (err)
				printk(KERN_ERR "#### failed to request GPB4 for CAM\n");
				s3c_gpio_cfgpin(S5PV210_GPB(4),S3C_GPIO_OUTPUT);
				s3c_gpio_setpull(S5PV210_GPB(4), S3C_GPIO_PULL_UP);
				gpio_direction_output(S5PV210_GPB(4), 0);
				mdelay(100);
				gpio_direction_output(S5PV210_GPB(4), 1);
				gpio_free(S5PV210_GPB(4));

	}
	else	
	{	
		………………
	}
	return;
}
#endif

提供MCLK代碼如下:

static int smdkv210_cam_clk_init(void)
{
	unsigned int tempvalue=0;
      	tempvalue = readl(S5P_CLK_DIV1);	
	tempvalue = (tempvalue &0xffff0fff);	
	writel(tempvalue,S5P_CLK_DIV1);	
	tempvalue = readl(S5P_CLK_SRC1);	
	tempvalue = (tempvalue &0xffff0fff)|0x00001000;	
	writel(tempvalue,S5P_CLK_SRC1);	

	return 0;
}

這時拿示波器抓到上電時的波形和MCLK24MHZ的時鐘,信號就說明我們完成了這一步,其實在實際工作中,我們一般出問題的時候纔會測這些數據,確認問題點。

上電時序:

(1)、上電時序;

(2)、MCLK如下所示。


2、 IIC和一些參數的配置

#ifdef CONFIG_VIDEO_GT2005
static struct GT2005_platform_data GT2005_plat = {
	.default_width = 640,
	.default_height = 480,
	.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_UYVY,   //	.freq = 24000000,
	.is_mipi = 0,
};

static struct i2c_board_info GT2005_i2c_info = {
	I2C_BOARD_INFO("GT2005", 0x78 >> 1), //1、IIC地址
	.platform_data = >2005_plat,
};

static struct s3c_platform_camera GT2005 = {
#ifdef CAM_ITU_CH_A
	.id		= CAMERA_PAR_A,   
#else
	.id		= CAMERA_PAR_B,
#endif
	.type		= CAM_TYPE_ITU,   //2、數據接口選擇(ITU\MIPI等)
	.fmt		= ITU_601_YCBCR422_8BIT,
	.order422	= CAM_ORDER422_8BIT_CBYCRY, //3、圖像數據格式 

	.i2c_busnum	= 1,
	.info		= >2005_i2c_info,
	.pixelformat	= V4L2_PIX_FMT_UYVY,	
	.srclk_name	= "mout_mpll",              //4、這部分關係到時鐘
	.clk_name	= "sclk_cam1",
	.clk_rate	= 24000000,             /* 24MHz */ 
	.line_length	= 640,              /* 640*480 */
	/* default resol for preview kind of thing */
	.width		= 640,
	.height		= 480,
	.window		= {
		.left   = 16,
		.top    = 0,
		.width  = (640 - 16),
		.height = 480,
	},

	/* Polarity */                            //5、信號的極性,	.inv_pclk	= 0,
	.inv_vsync	= 1,
	.inv_href	= 0,
	.inv_hsync	= 1,

	.initialized	= 0,
	.cam_power=set_cam2005_main_power
};
#endif

注意下面幾個參數:

(1)、IIC地址

(2)、數據接口選擇(ITU\MIPI等),這幾個數據接口我們在前面提到過;

(3)、圖像數據格式 ,這就是我們前面提到的YVU\UVY之類不同的數據順序;

(4)、這部分關係到時鐘;

(5)、輸出信號的極性,就是我們PCLK、VSYNC、HSVNC這些信號的極性,不正確時會沒有圖像之類現象,這個也要注意了。

完成這一步確認IIC通信是否正常,如下圖所抓到波形:


3、 完成上面兩步,攝像頭基本配置完成,我們確認下輸出端PCLK、VHSN、SVSN、D1-D7



二、攝像頭調試過程中常遇到的問題

1、錄相在預覽時正常,播放錄像時花屏(程序解釋爲三星s5pv210/s5pv310是的,其它的可以參考,找相應代碼)


原因分析:
(1)錄相用fimc2,

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

m_cam_fd_rec = open(CAMERA_DEV_NAME2, O_RDWR);

vendor\sec\sec_proprietary\smdkc110\libcamera\SecCamera.h
#define CAMERA_DEV_NAME2      "/dev/video2"
(2)所用的視頻格式,在

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

void CameraHardwareSec::m_initDefaultParameters(int camera_id)

 int default_preview_pixel_format = mSecCamera->getPreviewDefaultPixelFormat();
    switch (default_preview_pixel_format) {
    default:
    case V4L2_PIX_FMT_NV21:
        p.setPreviewFormat(CameraParameters::PIXEL_FORMAT_YUV420SP);
        break;
    case V4L2_PIX_FMT_NV12T:
        p.setPreviewFormat("yuv420sp_tiled");
        break;
    }

其中mSecCamera->getPreviewDefaultPixelFormat()在
vendor\sec\sec_proprietary\smdkc110\libcamera\SecCamera.cpp中實現,
int SecCamera::getPreviewDefaultPixelFormat(void)
{
    return DEFAULT_PREVIEW_PIXEL_FORMAT;
}
在android/device/samsung/proprietary/libcamera/SecCamera.h中設定初始值。我們這裏設的是
#ifdef DUAL_PORT_RECORDING
    #define DEFAULT_PREVIEW_PIXEL_FORMAT  (V4L2_PIX_FMT_NV21)
#else
    #define DEFAULT_PREVIEW_PIXEL_FORMAT  (V4L2_PIX_FMT_NV12T)
#endif

以上得出視頻格式爲V4L2_PIX_FMT_NV21

2、圖像干擾問題,如下圖所示

原因可能是:

(1)、攝像頭模組有問題,換一個攝像頭試一下;

(2)、數據線驅動能力不足,這個可以在攝像頭寄存器裏面改,問下攝像頭模組FAE,看改那些地方;

3)、兩個攝像頭共用數據線時,不工作的攝像頭會把工作的數據信號減弱;

(4)、PCB 走線太長,也會有干擾,不過我覺得這個可能性小,調試好就一款這樣的的,模組廠FAE說的,不過他們模組本身也有問題,兩方面因素都有吧:PCB(線過長)、模組打樣也有問題。

3、YUV順序不對:

yuv順序不對時,出現如下現象。


看下攝像頭規格書,把相應寄存器的值改一下就可以了。如下以紅框裏是不同yuv順序,找到改爲相應的。


4、 預覽方向不對(攝像頭寄存器只能改以 180度爲基數的,90度的就要在FIMC中改)

想知道和比較明確說明翻轉角度,最常用的就是寫一個“F”,然後看預覽裏的是怎麼轉的。


上面有90度的翻轉,因爲這是FIMC中的寄存器,一般不會改這一部分的值。要不就在模組寄存器中改,要不就在上層。上面只是說明如何去確認圖像翻轉。

看下GT2005關於翻轉的寄存器吧:


5、 雜光,鬼影:

其行業的專業術語統稱爲Flare,是指在拍攝光源或者強光物體時,邊緣出現光影或出現一個完整物體的影子,而且這種現象只能減輕不能完全消失,原因是由於鏡片的材質導致光線不但存在折射還存在反射,整機由於鏡頭面到保護鏡片距離很大會更明顯!


 

6、 常見問題相關

攝像頭效果評測都有哪些?


以上以gt2005爲例,說了一下攝像頭驅動,和驅動中常見到的問題,如果上面的問題解決,攝像頭點亮,說明在平臺是運行是沒問題的,小的問題和細節,要找模組廠的FAE過來協助解決,不過你想多研究一下的話,也可以,如果項目允許,就多看看,做到調試一個驅動,所有問題都瞭解,這樣對工作經驗、積累很重要的,希望對大家有用。


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