28从零写UVC驱动之实现设置属性

Posted 2020-10-30 拉风摊主

1. 先看APP以确定需要实现哪些接口
xawtv.c:
　　grabber_scan
　　　　ng_vid_open
　　　　　　v4l2_driver.open // v4l2_open
　　　　　　　　get_device_capabilities(h);
　　　　　　　　　　// 调用VIDIOC_QUERYCTRL ioctl确定是否支持某个属性
　　　　　　　　　　/* controls */
　　　　　　　　　　for (i = 0; i < MAX_CTRL; i++) {
　　　　　　　　　　　　h->ctl[i].id = V4L2_CID_BASE+i;
　　　　　　　　　　　　if (-1 == xioctl(h->fd, VIDIOC_QUERYCTRL, &h->ctl[i], EINVAL) ||
　　　　　　　　　　　　(h->ctl[i].flags & V4L2_CTRL_FLAG_DISABLED))
　　　　　　　　　　　　h->ctl[i].id = -1;
　　　　　　　　　　}
怎么去获得/设置属性？
看drv0-v4l2.c
可见这2个函数:
v4l2_read_attr : VIDIOC_G_CTRL
v4l2_write_attr : VIDIOC_S_CTRL

所以: 视频驱动里要实现3个ioctl:
VIDIOC_QUERYCTRL
VIDIOC_G_CTRL
VIDIOC_S_CTRL

2. 硬件上怎么设置属性?
2.1 UVC规范里定义了哪些属性 : uvc_ctrl.c里数组: static struct uvc_control_info uvc_ctrls[]

{
.entity = UVC_GUID_UVC_PROCESSING, // 属于哪了个entity(比如PU)
.selector = PU_BRIGHTNESS_CONTROL, // 用于亮度
.index = 0, // 对应Processing Unit Descriptor的bmControls[0]
.size = 2, // 数据长度为2字节
.flags = UVC_CONTROL_SET_CUR | UVC_CONTROL_GET_RANGE
| UVC_CONTROL_RESTORE,
},

2.2 我们的设备支持哪些属性
这需要去看描述符, 比如 Processing Unit Descriptor的bmControls的值为7f 14
可知BIT0为1，表示支持BRIGHTNESS

在代码里：
uvc_drvier.c
uvc_ctrl_init_device
　　// 对于每一个entity(IT,PU,SU,OT等)
　　　　list_for_each_entry(entity, &dev->entities, list) {
　　　　　　// 取出bmControls
　　　　　　bmControls = ....

　　　　　　// 计算bmControls里位值为1的个数，就是支持的属性个数
　　　　　　ncontrols += hweight8(bmControls[i]);

　　　　　　// 为每一个属性分配一个struct uvc_control
　　　　　　entity->controls = kzalloc..

　　　　　　// 设置这些struct uvc_control
　　　　　　ctrl = entity->controls;
　　　　　　for (...)
　　　　　　{
　　　　　　　　ctrl->entity = entity;
　　　　　　　　ctrl->index = i;
　　　　　　}

　　　　　　// 把uvc_control和uvc_control_info挂构
　　　　　　uvc_ctrl_add_ctrl(dev, info);
　　　　　　　　ctrl->info = 某个uvc_control_info数组项(同属于一个entity, index相同)

2.3 怎么去操作这些属性
　　参考 uvc_query_v4l2_ctrl
　　uvc_find_control
　　　　找到一个uvc_control_mapping结构体: uvc_ctrl.c里有static struct uvc_control_mapping uvc_ctrl_mappings[]
　　　　　　{
　　　　　　　　.id = V4L2_CID_BRIGHTNESS, // APP根据ID来找到对应的属性
　　　　　　　　.name = "Brightness",
　　　　　　　　.entity = UVC_GUID_UVC_PROCESSING, // 属于哪了个entity(比如PU)
　　　　　　　　.selector = PU_BRIGHTNESS_CONTROL, // 用于亮度
　　　　　　　　.size = 16, // 数据占多少位
　　　　　　　　.offset = 0, // 从哪位开始
　　　　　　　　.v4l2_type = V4L2_CTRL_TYPE_INTEGER, // 属性类别
　　　　　　　　.data_type = UVC_CTRL_DATA_TYPE_SIGNED,// 数据类型
　　　　　　　},

　　　　uvc_control_mapping结构体 用来更加细致地描述属性

　　uvc_query_ctrl
　　　　usb_control_msg

举例说明: 要设置亮度，怎么操作？
a. 根据PU的描述符的bmControls, 从它的bit0等于1知道它支持调节亮度
b. 在uvc_ctrls数组中根据entity和index找到这一项：
　　{
　　　　.entity = UVC_GUID_UVC_PROCESSING,
　　　　.selector = PU_BRIGHTNESS_CONTROL,
　　　　.index = 0,
　　　　.size = 2,
　　　　.flags = UVC_CONTROL_SET_CUR | UVC_CONTROL_GET_RANGE
　　　　　　　　| UVC_CONTROL_RESTORE,
　　},

知道了：这个设备支持SET_CUR, GET_CUR, GET_MIN等
要设置时，可以向PU的selector发数据, 发的数据是2字节

c. 在uvc_ctrl_mappings数组中根据ID找到对应的数组项
从而知道了更加细致的信息，
然后使用usb_control_msg读写数据

3. 怎么写代码？
实现3个ioctl: vidioc_queryctrl/vidioc_g_ctrl/vidioc_s_ctrl
vidioc_queryctrl : 发起USB控制传输获得亮度的最小值、最大值、默认值、步进值
vidioc_s_ctrl : 把APP传入的亮度值通过USB传输发给硬件
vidioc_g_ctrl : 发起USB传输获得当前亮度值

要点：数据发给谁？发给usb_device的
　　　　　　　　　　　　VideoControl Interface
　　　　　　　　　　　　　　里面的Processing Unit
　　　　　　　　　　　　　　　　里面的PU_BRIGHTNESS_CONTROL