MIPI CSI 使用

板载资源

AIO-3288J 开发板有 MIPI 摄像头接口，摄像头图像处理能力达到 4416x3312
像素，支持 4K 视频录制。此外，开发板还支持 USB 摄像头。

本文以 OV13850 摄像头为例，讲解 MIPI 摄像头在该开发板上的配置过程。

相关代码目录

与摄像头相关的代码目录如下：

   Android：
   `- hardware/rockchip/camera
      |- Config
      |  `- cam_board.xml          // 摄像头的参数设置
      |- CameraHal                 // 摄像头的 HAL 源码
      `- SiliconImage              // ISP 库，包括所有支持模组的驱动源码
         `- isi/drv/OV13850        // OV13850 模组的驱动源码
            `- calib/OV13850.xml   // OV13850 模组的调校参数

   Kernel：
   |- kernel/drivers/media/video/rk_camsys  // CamSys 驱动源码
   `- kernel/include/media/camsys_head.h

配置原理

设置摄像头相关的引脚和时钟，即可完成配置过程。

从以下摄像头接口原理图可知，需要配置的引脚有：CIF_PWR、MIPI_PWR、
MIPI_SDA、MIPI_SCL、MIPI_RST 和 CIF_PDN0。


CIF_PWR 对应 AIO-3288J 上的 GPIO7_B4 引脚：


MIPI_PWR 和 MIPI_RST 对应 AIO-3288J 上的 GPIO3_B2 和 GPIO3_B0 引脚，默
认为高电平：


MIPI_SDA 和 MIPI_SCL 由 DVP_PWR 控制，DVP_PWR 对应 GPIO0_B3 引脚：


CIF_PDN0对应GPIO2_B6引脚：


在开发板中，除了 CIF_POWER 和 DVP_POWER 要在 DTS 和驱动中设置，其它引
脚都是在 cam_board_rk3288_aio-3288j.xml 中设置。

配置步骤

配置 Android

修改 "hardware/rockchip/camera/Config/cam_board_rk3288_aio-3288j.xml"
来注册摄像头：

   <?xml version="1.0" ?>
       <BoardFile>
        <BoardXmlVersion version="v0.7.0">
           </BoardXmlVersion>
             <CamDevie>
               <HardWareInfo>
                   <Sensor>
                       <SensorName name="OV13850" ></SensorName>
                       <SensorDevID IDname="CAMSYS_DEVID_SENSOR_1B"></SensorDevID>
                       <SensorHostDevID busnum="CAMSYS_DEVID_MARVIN" ></SensorHostDevID>
                       <SensorI2cBusNum busnum="3"></SensorI2cBusNum>
                       <SensorI2cAddrByte byte="2"></SensorI2cAddrByte>
                       <SensorI2cRate rate="100000"></SensorI2cRate>
                       <SensorMclk mclk="24000000"></SensorMclk>
                       <SensorAvdd name="NC" min="0" max="0"></SensorAvdd>
                       <SensorDovdd name="NC" min="18000000" max="18000000"></SensorDovdd>
                       <SensorDvdd name="NC" min="0" max="0"></SensorDvdd>
                       <SensorGpioPwdn ioname="RK30_PIN2_PB6" active="0"></SensorGpioPwdn>
                       <SensorGpioRst ioname="RK30_PIN3_PB0" active="0"></SensorGpioRst>
                       <SensorGpioPwen ioname="RK30_PIN0_PB3" active="1"></SensorGpioPwen>
                       <SensorFacing facing="front"></SensorFacing>
                       <SensorInterface interface="MIPI"></SensorInterface>
                       <SensorMirrorFlip mirror="0"></SensorMirrorFlip>
                       <SensorOrientation orientation="0"></SensorOrientation>
                       <SensorPowerupSequence seq="1234"></SensorPowerupSequence>
                       <SensorFovParemeter h="60.0" v="60.0"></SensorFovParemeter>
                       <SensorAWB_Frame_Skip fps="15"></SensorAWB_Frame_Skip>
                       <SensorPhy phyMode="CamSys_Phy_Mipi" lane="2"  phyIndex="1" sensorFmt="CamSys_Fmt_Raw_10b"></SensorPhy>
                   </Sensor>
                   <VCM>
                       <VCMDrvName name="BuiltInSensor"></VCMDrvName>
                       <VCMName name="NC"></VCMName>
                       <VCMI2cBusNum busnum="3"></VCMI2cBusNum>
                       <VCMI2cAddrByte byte="0"></VCMI2cAddrByte>
                       <VCMI2cRate rate="0"></VCMI2cRate>
                       <VCMVdd name="NC" min="0" max="0"></VCMVdd>
                       <VCMGpioPwdn ioname="NC" active="0"></VCMGpioPwdn>
                       <VCMGpioPower ioname="NC" active="0"></VCMGpioPower>
                       <VCMCurrent start="20" rated="80" vcmmax="100" stepmode="13"  drivermax="100"></VCMCurrent>
                   </VCM> 
                   <Flash>
                        <FlashName name="Internal"></FlashName>
                        <FlashI2cBusNum busnum="0"></FlashI2cBusNum>
                        <FlashI2cAddrByte byte="0"></FlashI2cAddrByte>
                        <FlashI2cRate rate="0"></FlashI2cRate>
                        <FlashTrigger ioname="NC" active="0"></FlashTrigger>
                        <FlashEn ioname="NC" active="0"></FlashEn>
                        <FlashModeType mode="1"></FlashModeType>
                        <FlashLuminance luminance="0"></FlashLuminance>
                        <FlashColorTemp colortemp="0"></FlashColorTemp>
                    </Flash>
            </HardWareInfo>
            <SoftWareInfo>
               <AWB>
                   <AWB_Auto support="1"></AWB_Auto>
                   <AWB_Incandescent support="1"></AWB_Incandescent>
                   <AWB_Fluorescent support="1"></AWB_Fluorescent>
                   <AWB_Warm_Fluorescent support="1"></AWB_Warm_Fluorescent>
                   <AWB_Daylight support="1"></AWB_Daylight>
                   <AWB_Cloudy_Daylight support="1"></AWB_Cloudy_Daylight>
                   <AWB_Twilight support="1"></AWB_Twilight>
                   <AWB_Shade support="1"></AWB_Shade>
            </AWB>
            <Sence>
                   <Sence_Mode_Auto support="1"></Sence_Mode_Auto>
                   <Sence_Mode_Action support="1"></Sence_Mode_Action>
                   <Sence_Mode_Portrait support="1"></Sence_Mode_Portrait>
                   <Sence_Mode_Landscape support="1"></Sence_Mode_Landscape>
                   <Sence_Mode_Night support="1"></Sence_Mode_Night>
                   <Sence_Mode_Night_Portrait support="1"></Sence_Mode_Night_Portrait>
                   <Sence_Mode_Theatre support="1"></Sence_Mode_Theatre>
                   <Sence_Mode_Beach support="1"></Sence_Mode_Beach>
                   <Sence_Mode_Snow support="1"></Sence_Mode_Snow>
                   <Sence_Mode_Sunset support="1"></Sence_Mode_Sunset>
                   <Sence_Mode_Steayphoto support="1"></Sence_Mode_Steayphoto>
                   <Sence_Mode_Pireworks support="1"></Sence_Mode_Pireworks>
                   <Sence_Mode_Sports support="1"></Sence_Mode_Sports>
                   <Sence_Mode_Party support="1"></Sence_Mode_Party>
                   <Sence_Mode_Candlelight support="1"></Sence_Mode_Candlelight>
                   <Sence_Mode_Barcode support="1"></Sence_Mode_Barcode>
                   <Sence_Mode_HDR support="1"></Sence_Mode_HDR>
            </Sence>
            <Effect>
                   <Effect_None support="1"></Effect_None>
                   <Effect_Mono support="1"></Effect_Mono>
                   <Effect_Solarize support="1"></Effect_Solarize>
                   <Effect_Negative support="1"></Effect_Negative>
                   <Effect_Sepia support="1"></Effect_Sepia>
                   <Effect_Posterize support="1"></Effect_Posterize>
                   <Effect_Whiteboard support="1"></Effect_Whiteboard>
                   <Effect_Blackboard support="1"></Effect_Blackboard>
                   <Effect_Aqua support="1"></Effect_Aqua>
             </Effect>
             <FocusMode>
                   <Focus_Mode_Auto support="1"></Focus_Mode_Auto>
                   <Focus_Mode_Infinity support="1"></Focus_Mode_Infinity>
                   <Focus_Mode_Marco support="1"></Focus_Mode_Marco>
                   <Focus_Mode_Fixed support="1"></Focus_Mode_Fixed>
                   <Focus_Mode_Edof support="1"></Focus_Mode_Edof>
                   <Focus_Mode_Continuous_Video support="0"></Focus_Mode_Continuous_Video>
                   <Focus_Mode_Continuous_Picture support="1"></Focus_Mode_Continuous_Picture>
               </FocusMode>
               <FlashMode>
                   <Flash_Mode_Off support="1"></Flash_Mode_Off>
                   <Flash_Mode_On support="1"></Flash_Mode_On>
                   <Flash_Mode_Torch support="1"></Flash_Mode_Torch>
                   <Flash_Mode_Auto support="1"></Flash_Mode_Auto>
                   <Flash_Mode_Red_Eye support="1"></Flash_Mode_Red_Eye>
               </FlashMode>
               <AntiBanding>
                   <Anti_Banding_Auto support="1"></Anti_Banding_Auto>
                   <Anti_Banding_50HZ support="1"></Anti_Banding_50HZ>
                   <Anti_Banding_60HZ support="1"></Anti_Banding_60HZ>
                   <Anti_Banding_Off support="1"></Anti_Banding_Off>
               </AntiBanding>
               <HDR support="1"></HDR>
               <ZSL support="1"></ZSL>
               <DigitalZoom support="1"></DigitalZoom>
               <Continue_SnapShot support="1"></Continue_SnapShot>
               <PreviewSize width="800" height="600"></PreviewSize>
               <DV>
                   <DV_QCIF name="qcif" width="176" height="144" fps="10" support="1"></DV_QCIF>
                   <DV_QVGA name="qvga" width="320" height="240" fps="10" support="1"></DV_QVGA>
                   <DV_CIF name="cif" width="352" height="288" fps="10" support="1"></DV_CIF>
                   <DV_VGA name="480p" width="640" height="480" fps="10" support="0"></DV_VGA>
                   <DV_480P name="480p" width="720" height="480" fps="10" support="0"></DV_480P>
                   <DV_720P name="720p" width="1280" height="720" fps="10" support="1"></DV_720P>
                   <DV_1080P name="1080p" width="1920" height="1080" fps="10" support="1"></DV_1080P>
               </DV>
           </SoftWareInfo>
       </CamDevie>
   </BoardFile>

主要修改的内容如下：

Sensor 名称

   <SensorName name="OV13850" ></SensorName>

该名字必须与 Sensor 驱动的名字一致,目前提供的 Sensor 驱动格式如下：

   libisp_isi_drv_OV13850.so

用户可在编译 Android 完成后在目录
"out/target/product/rk3288_aio_3288j_box/system/lib/hw/" 下找到该摄像
头驱动文件。

Sensor 软件标识

   <SensorDevID IDname="CAMSYS_DEVID_SENSOR_1A"></SensorDevID>

注册标识不一致即可,可填写以下值：

   CAMSYS_DEVID_SENSOR_1A
   CAMSYS_DEVID_SENSOR_1B
   CAMSYS_DEVID_SENSOR_2

采集控制器名称

   <SensorHostDevID busnum="CAMSYS_DEVID_MARVIN" ></SensorHostDevID>

目前只支持：

   CAMSYS_DEVID_MARVIN

Sensor 所连接的主控 I2C 通道号

   <SensorI2cBusNum busnum="3"></SensorI2cBusNum>  

具体通道号请参考摄像头原理图连接主控的 I2C 通道号。

Sensor 寄存器地址长度,单位：字节

   <SensorI2cAddrByte byte="2"></SensorI2cAddrByte>

Sensor 的 I2C 频率,单位：Hz，用于设置 I2C 的频率。

   <SensorI2cRate rate="100000"></SensorI2cRate>

Sensor 输入时钟频率, 单位：Hz，用于设置摄像头的时钟。

   <SensorMclk mclk="24000000"></SensorMclk>

Sensor AVDD 的 PMU LDO 名称。如果不是连接到 PMU，那么只需填写 NC。

   <SensorAvdd name="NC" min="0" max="0"></SensorAvdd>

Sensor DOVDD 的 PMU LDO 名称。

   <SensorDovdd name="NC" min="18000000" max="18000000"></SensorDovdd>

如果不是连接到 PMU，那么只需填写 NC。注意 min 以及 max 值必须填写，这
决定了 Sensor 的 IO 电压。

Sensor DVDD 的 PMU LDO 名称。

   <SensorDvdd name="NC" min="0" max="0"></SensorDvdd>

如果不是连接到 PMU，那么只需填写 NC。

Sensor PowerDown 引脚。

   <SensorGpioPwdn ioname="RK30_PIN2_PB6" active="0"></SensorGpioPwdn>

直接填写名称即可，active 填写休眠的有效电平。

Sensor Reset 引脚。

   <SensorGpioRst ioname="RK30_PIN3_PB0" active="0"></SensorGpioRst>

直接填写名称即可，active 填写复位的有效电平。

Sensor Power 引脚。

   <SensorGpioPwen ioname="RK30_PIN0_PB3" active="1"></SensorGpioPwen>

直接填写名称即可, active 填写电源有效电平。

选择 Sensor 作为前置还是后置。

   <SensorFacing facing="front"></SensorFacing>

可填写 "front" 或 "back"。

Sensor 的接口方式

   <SensorInterface mode="MIPI"></SensorInterface>

可填写如下值：

   CCIR601
   CCIR656
   MIPI
   SMIA

Sensor 的镜像方式

   <SensorMirrorFlip mirror="0"></SensorMirrorFlip>

目前暂不支持。

Sensor 的角度信息

   <SensorOrientation orientation="0"></SensorOrientation>

物理接口设置  MIPI

   <SensorPhy phyMode="CamSys_Phy_Mipi" lane="2" phyIndex="1" sensorFmt="CamSys_Fmt_Raw_10b"></SensorPhy>

phyMode：Sensor 接口硬件连接方式，对 MIPI Sensor 来说，该值取
"CamSys_Phy_Mipi"

lane：Sensor mipi 接口数据通道数

phyIndex：Sensor mipi 连接的主控 mipi phy 编号

sensorFmt：Sensor 输出数据格式,目前仅支持 CamSys_Fmt_Raw_10b

配置内核

在配置原理中提到，GPIO7_B4 需要在 DTS 和驱动中配置。其配置方法如下：

(1). DTS 文件添加 GPIO7_B4 配置属性

在 "kernel/arch/arm/boot/dts/rk3288.dtsi" 文件中添加 gpios-cifpower 属
性，如下所示：

   isp： isp@ff910000{
       compatible = "firefly,isp";
       ...
       gpios-cifpower = ;
       ...
       status = "okay";
   };

(2). 驱动中配置 CIF_POWER

在 "kernel/drivers/media/video/rk_camsys/camsys_drv.c" 中读取 gpios-
cifpower ，并设置该引脚，使能 CIF_POWER，在 probe 函数
camsys_platform_probe() 中添加如下所示：

   enum of_gpio_flags flags;
   int cifpower_io;
   int io_ret;
   cifpower_io = of_get_named_gpio_flags(dev->of_node, "gpios-cifpower", 0, &flags);
   camsys_trace(1, "1-gpios-cifpower： gpio=%d", cifpower_io);
   if(gpio_is_valid(cifpower_io)){
        cifpower_io = of_get_named_gpio_flags(dev->of_node, "gpios-cifpower", 0, &flags);
        camsys_trace(1, "gpios-cifpower： gpio_request");
        io_ret = gpio_request(cifpower_io,"cifpower");
        camsys_trace(1, "1-gpios-cifpower： gpio_request=%d", io_ret);
        if(io_ret < 0){
          camsys_err("Request %s(%d) failed","cifpower", cifpower_io);
        }
        else{
           gpio_direction_output(cifpower_io, 1);
           gpio_set_value(cifpower_io, 1);
           camsys_trace(1, "gpios-cifpower： %d high", cifpower_io);
       }
   }

(3). 编译内核

需将 "drivers/media/video/rk_camsys" 驱动源码编进内核，其配置方法如下
：

在内核源码目录下执行命令：

   make menuconfig

然后将以下配置项打开：

   Device Drivers  --->
   Multimedia support  --->
           camsys driver
            RockChip camera system driver  --->
                      camsys driver for marvin isp
                      camsys driver for cif

最后执行：

   make firefly-rk3288-aio-3288j.img

即可完成内核的编译。