android camera：camera 驱动 GT2005

Posted 2020-08-04 老拙

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：

 

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

 

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 plaincopy

 

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 plaincopy

 

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。

 

2、 IIC和一些参数的配置

[cpp] view plaincopy

 

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：

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

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)

原因分析： （1）录相用fimc2，

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

[cpp] view plaincopy

 

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 plaincopy

 

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

 

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。

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。

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。

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：

 

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!

 

 

 

 

6、 常见问题相关

 

 

 

 

 

 

摄像头效果评测都有哪些？

 

 

 

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。