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android camera(四):camera 驱动 GT2005

 
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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:


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)

#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代码如下:

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;
}

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

#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、数据接口选择(ITU\MIPI等)
	.fmt		= ITU_601_YCBCR422_8BIT,
	.order422	= CAM_ORDER422_8BIT_CBYCRY, //3、图像数据格式 

	.i2c_busnum	= 1,
	.info		= >2005_i2c_info,
	.pixelformat	= V4L2_PIX_FMT_UYVY,	
	.srclk_name	= "mout_mpll",              //4、这部分关系到时钟
	.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、信号的极性,	.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)

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)所用的视频格式,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中实现,
int SecCamera::getPreviewDefaultPixelFormat(void)
{
    return DEFAULT_PREVIEW_PIXEL_FORMAT;
}
在android/device/samsung/proprietary/libcamera/SecCamera.h中设定初始值。我们这里设的是
#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。


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