2019-10-22

Camera / Driver

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Camera Sensor驱动修改经验

点亮摄像头必须移植配置好Camera的驱动（Sensor/AF/OTP），其中Camera Sensor驱动是其中重点。Camera模组是否上电成功？I2C通信是否正常？能否读取到硬件ID？硬件ID是否匹配？寄存器设置是否正确？Fps计算是否正确？等等问题都会影响Camera是否正常工作。

记录下修改Camera Sensor Driver代码的经验，由于各平台架构不同，尽量忽略平台差异，只谈流程/参数的含义和经验。

Sensor Driver的工作

Sensor驱动代码一般不用自己写，Camera Sensor厂商会提供你需要的平台或已在别的类似平台上已经实现好的Sensor驱动代码和文档，你必须按文档里的DataSheet配置参数才能使Camera正常工作。

当你在平台上配置好（前后置）Camera Sensor的类型时，平台的代码会自动匹配到对应的驱动上。

BB端和Camera的通信一般都是I2C通信（读写Camera的寄存器）。

当Camera物理连接正常时，会先走power on上电流程，上电成功后会读取硬件id（通过I2C读取寄存器固定某个位置的值，下面会提到），匹配成功后进行初始化，写入代码里的寄存器初始化表，初始化fps计算帧率，这一步后Camera就能正常出图，随后就可以使用接口对Camera进行操作（还是I2C读写寄存器的方式），使用结束后对Camera进行下电。

上下电时序

查看硬件文档的上电时序是怎么样的，然后按照文档里的编写上电函数。上电主要对三路电压（camera包含的三路电压为模拟电压（VCAMA），数字电压（VCAMD），IO口电压（VCAMIO））、Reset脚、PDN脚、Mlck脚进行控制。

上电举个例子

if (power_on) 
  {
      //.reset_pulse_level = SENSOR_LOW_PULSE_RESET,
      //.power_down_level = SENSOR_LOW_LEVEL_PWDN,
      //PDN脚拉低
      hw_sensor_power_down(sns_drv_cxt->hw_handle, power_down); 
      //Reset脚拉低
      hw_sensor_set_reset_level(sns_drv_cxt->hw_handle, reset_level);
      //disable MCLK
      hw_sensor_set_mclk(sns_drv_cxt->hw_handle, SENSOR_DISABLE_MCLK);
      //关闭三路电压
      hw_sensor_set_avdd_val(sns_drv_cxt->hw_handle, SENSOR_AVDD_CLOSED);
      hw_sensor_set_dvdd_val(sns_drv_cxt->hw_handle, SENSOR_AVDD_CLOSED);
      hw_sensor_set_iovdd_val(sns_drv_cxt->hw_handle, SENSOR_AVDD_CLOSED);
      
      usleep(1 * 1000);
      //设置三路电压
      //.avdd_val = SENSOR_AVDD_2800MV,
      // .iovdd_val = SENSOR_AVDD_1800MV,
      // .dvdd_val = SENSOR_AVDD_1500MV,

      hw_sensor_set_iovdd_val(sns_drv_cxt->hw_handle, iovdd_val); 
      usleep(1 * 1000);
      hw_sensor_set_dvdd_val(sns_drv_cxt->hw_handle, dvdd_val);
      usleep(1 * 1000);
      hw_sensor_set_avdd_val(sns_drv_cxt->hw_handle, avdd_val);
      usleep(1 * 1000);
      //设置MCLK
      hw_sensor_set_mclk(sns_drv_cxt->hw_handle, EX_MCLK);
      usleep(10 * 1000);
      //拉高PDN脚
      hw_sensor_power_down(sns_drv_cxt->hw_handle, !power_down);
      //拉高reset脚
      hw_sensor_set_reset_level(sns_drv_cxt->hw_handle, !reset_level);
  }

如果Sensor代码里没有配置下电时序，那么下电时序就是把上电时序倒过来执行一遍。

当Read ID失败的时候怎么排查

1.检查硬件连接

除了看线的连接外，要看金手指接触有没有不良的情况。

2.检查上电是否成功

看log,上电函数是否执行完成了，用万用表量对应的pin脚（三路电压/reset/pdn）状态，是否跟上电函数里设置的一样。

3.检查I2C通路是否正常

用示波器连接I2C的SDA和SCL脚，查看波形是否正常

4.检查I2C从设备地址

5.检查I2C的读写函数

Read ID正常，初始化失败了怎么办

查看log,看看fps的计算结果是否正常，检查是不是fps帧率计算有问题，一般 fps = 1000000000.0 / (frame length * line_time);要注意1000000000.0 和 line_time 的单位，可能是微秒或纳秒。一般fps的范围都在15-60之间。

参数解析

Sensor Driver代码里有很多参数，下面解析一下参数的含义和用法。

p.s.参数的值要以硬件datasheet为准。

1.I2C_SLAVE_ADDR

I2C从设备地址，硬件文档datasheet有写明，有两个地址，分别为读地址和写地址，有8位，比如

1	`#define I2C_SLAVE_ADDR 0x6c /* 8bit slave address*/`

一般会右移一位，最后一位添加0为读地址，1为写地址

sensor_module_info s_c2590_module_info_tab[VENDOR_NUM] = {
    ...
         .major_i2c_addr = I2C_SLAVE_ADDR >> 1,
    ...

2.硬件ID的值和在寄存器里高低位位置

#define XXXX_PID_ADDR        0x0000
#define XXXX_PID_VALUE       0x02
#define XXXX_VER_ADDR        0x0001
#define XXXX_VER_VALUE       0x02

驱动初始化里需要先检查硬件ID，就是通过读取寄存器上面两个ADDR的值，比较两个VALUE是否一致，id一致则代表连接的硬件是我们驱动对应的硬件。

3.图像尺寸

/* effective sensor output image size */
#define PREVIEW_WIDTH           1600
#define PREVIEW_HEIGHT          1200
#define SNAPSHOT_WIDTH          1600
#define SNAPSHOT_HEIGHT         1200

/*Raw Trim parameters*/
#define PREVIEW_TRIM_X          0
#define PREVIEW_TRIM_Y          0
#define PREVIEW_TRIM_W          1600
#define PREVIEW_TRIM_H          1200
#define SNAPSHOT_TRIM_X         0
#define SNAPSHOT_TRIM_Y         0
#define SNAPSHOT_TRIM_W         1600
#define SNAPSHOT_TRIM_H         1200

4.line time和frame length

/*line time unit: 1ns*/
#define PREVIEW_LINE_TIME         54457
#define SNAPSHOT_LINE_TIME        54457

/* frame length*/
#define PREVIEW_FRAME_LENGTH        1224
#define SNAPSHOT_FRAME_LENGTH       1224

line time跟电子快门的曝光有关，是一行的曝光时间，frame length代表有多少行，一般大于图像的HEIGHT。

5.EX_MCLK

提供给Sensor的外部clock，一般不变。

1 2	`/* please don't change it */ #define EX_MCLK 24`

6.LANE_NUM

mipi data是成对的差分信号，MIPI_RDN和MIPI_RDP，有几对这样的pin脚，则说明是几条lane，同一颗sensor由于register setting不同，输出的信号有可能是2 lane或者4lane等

1
2
3

/*Mipi output*/
#define LANE_NUM            1
#define RAW_BITS            10

举例：MT6735，5M摄像头，有效像素为2592*1944，30fps帧率，10位ADC色彩深度，最少几lane

(1) 从平台资料可知，MIPI CSI速率最高为1.5Gbps

(2) 2592 * 1944 * 10 * 30 * (1+20%) = 1.8Gbps

lane = 1.8 / 1.5 > 1，所以最少需要 2 lane

6.MIPI_PER_LANE_BPS

一个MIPI接口每秒传输速率，单位比特每秒

1 2	`#define PREVIEW_MIPI_PER_LANE_BPS 534 /* 2Mipi clk / #define SNAPSHOT_MIPI_PER_LANE_BPS 534 /* 2Mipi clk /`

还有其他参数，比如镜像旋转，即上下镜像左右镜像，通过设置寄存器就可以做到。但是如果相差90度，那就是模组或放置方向差了90度，要修改硬件。

# Camera, Sensor Driver

Camera Sensor驱动修改经验

Sensor Driver的工作

上下电时序

当Read ID失败的时候怎么排查

Read ID正常，初始化失败了怎么办

参数解析

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