RK3568 Sensor驱动开发移植_专栏

说明

RK3568 Sensor 驱动位于 drivers/media/i2c 目录下。
可以把Sensor 驱动的开发移植概括为以下 5 个部分：

按照Sensor的datasheet 编写上下电时序，主要包括 vdd、reset、powerdown、clk 等
配置Sensor 的寄存器以输出所需的分辨率、格式
编写 struct v4l2_subdev_ops 所需要的回调函数，一般包括 set_fmt、get_fmt、s_stream、s_power
增加 v4l2 controller 用来设置如fps、exposure、gain、test pattern
编写 probe()函数，并添加 Media Control 及 Sub Device 初始化代码

dts

根据硬件的设计，主要是正确配置clk及 pinctl(iomux)、根据原理图设置上电时序所需要的 regulator 及 gpio、增加 port 子节点，与 cif 或者 isp 建立连接：

pinctrl，初始化必要的pin iomux，包括了 reset pin 、pwdn pin、power pin初始化和 clk iomux
clock，指定名称为xvclk(驱动会讯取名为 xvclk 的 clock)，即 24M 时钟
vdd supply，Sensor 需要的三路供电 avdd、dovdd、dvdd
port 子节点，定义了一个 endpoint，声明需要与 mipi_in_wcam 建立连接。同样地 mipi dphy 会引用wcam_out
data-lanes 指定了 Sensor使用几个 lane。wcam_out节点中，data-lanes需要与之相匹配

以gc8034为例：

&i2c4 {
status = "okay";
gc8034: gc8034@37 {
    compatible = "galaxycore,gc8034";// 需要与驱动中的匹配字符串一致
    status = "okay";
    reg = <0x37>;// sensor I2C 设备地址
    clocks = <&cru CLK_CIF_OUT>;// sensor clickin 配置
    clock-names = "xvclk";
    pinctrl-names = "default";// pinctl 设置
    pinctrl-0 = <&cif_clk>;
    reset-gpios = <&gpio3 RK_PB6 GPIO_ACTIVE_LOW>;// reset 管脚分配及有效电平
    pwdn-gpios = <&gpio4 RK_PB4 GPIO_ACTIVE_LOW>;// power 管脚分配及有效电平
    rockchip,grf = <&grf>;
    rockchip,camera-module-index = <0>;// 模组编号，该编号不要重复
    rockchip,camera-module-facing = "back";// 模组朝向，有"back"和"front"
    // 模组名和 lens 名被用来和 IQ xml 文件做匹配
    rockchip,camera-module-name = "RK-CMK-8M-2-v1";// 模组名
    rockchip,camera-module-lens-name = "CK8401";// lens 名
    /*lens-focus = <&vm149c>; // vcm 驱动设置，支持 AF 时需要有这个设置*/
    avdd-supply = <&vcc2v8_dvp>; // sensor 电源配置
    dovdd-supply = <&vcc1v8_dvp>;
    dvdd-supply = <&vcc1v8_dvp>;
    port {
        gc8034_out: endpoint {
            remote-endpoint = <&mipi_in_ucam1>;// mipi dphy 端的 port 名
            data-lanes = <1 2 3 4>;// mipi lane 数， 1lane 为 <1>, 4lane 为 <1 2 3 4>
        };
    };
};
｝;

驱动

上下电时序

不同 Sensor 对上下电时序要求不同，在 Sensor 厂家提供的 DataSheet 中，一般会有上电时序图，只需要按顺序配置即可。其中_power_on() 即是用来给 Sensor 上电。
上电时序简要说明如下：

首先提供 xvclk(即 mclk)
紧接着 reset pin 、pwdn pin使能
各路的 vdd 上电。这里使用了 regulator_bulk ，因为 vdd，vodd，avdd 三者无严格顺序。如果vdd 之间有严格的要求，需要分开处理
设置Sensor Reset，powerdown pin 为工作状态。Reset，powerdown 、、Power可能只需要一个。根据Sensor 封装及硬件原理图的实际需要配置
最后按Sensor的时序要求，是否需要delay 诺干个 clk cycle 之后，上电才算完成

代码如下：

static int __gc8034_power_on(struct gc8034 *gc8034)
{
int ret;
u32 delay_us;
struct device *dev = &gc8034->client->dev;

if (!IS_ERR(gc8034->power_gpio))
    gpiod_set_value_cansleep(gc8034->power_gpio, 1);

usleep_range(1000, 2000);

if (!IS_ERR_OR_NULL(gc8034->pins_default)) {
    ret = pinctrl_select_state(gc8034->pinctrl,
                   gc8034->pins_default);
    if (ret < 0)
        dev_err(dev, "could not set pins\n");
}
ret = clk_set_rate(gc8034->xvclk, GC8034_XVCLK_FREQ);
if (ret < 0)
    dev_warn(dev, "Failed to set xvclk rate (24MHz)\n");
if (clk_get_rate(gc8034->xvclk) != GC8034_XVCLK_FREQ)
    dev_warn(dev, "xvclk mismatched, modes are based on 24MHz\n");
ret = clk_prepare_enable(gc8034->xvclk);
if (ret < 0) {
    dev_err(dev, "Failed to enable xvclk\n");
    return ret;
}
if (!IS_ERR(gc8034->reset_gpio))
    gpiod_set_value_cansleep(gc8034->reset_gpio, 1);

ret = regulator_bulk_enable(GC8034_NUM_SUPPLIES, gc8034->supplies);
if (ret < 0) {
    dev_err(dev, "Failed to enable regulators\n");
    goto disable_clk;
}

usleep_range(1000, 1100);
if (!IS_ERR(gc8034->reset_gpio))
    gpiod_set_value_cansleep(gc8034->reset_gpio, 0);

usleep_range(500, 1000);
if (!IS_ERR(gc8034->pwdn_gpio))
    gpiod_set_value_cansleep(gc8034->pwdn_gpio, 0);

/* 8192 cycles prior to first SCCB transaction */
delay_us = gc8034_cal_delay(8192);
usleep_range(delay_us, delay_us * 2);

return 0;

disable_clk:
clk_disable_unprepare(gc8034->xvclk);

return ret;
}

同样，datasheet 中还会有下电时序(Power Down Sequence)，也需要按要求实现，代码如下：

static void __gc8034_power_off(struct gc8034 *gc8034)
{
int ret;

if (!IS_ERR(gc8034->pwdn_gpio))
    gpiod_set_value_cansleep(gc8034->pwdn_gpio, 1);
clk_disable_unprepare(gc8034->xvclk);
if (!IS_ERR(gc8034->reset_gpio))
    gpiod_set_value_cansleep(gc8034->reset_gpio, 1);
if (!IS_ERR_OR_NULL(gc8034->pins_sleep)) {
    ret = pinctrl_select_state(gc8034->pinctrl,
                   gc8034->pins_sleep);
    if (ret < 0)
        dev_dbg(&gc8034->client->dev, "could not set pins\n");
}
if (!IS_ERR(gc8034->power_gpio))
    gpiod_set_value_cansleep(gc8034->power_gpio, 0);

regulator_bulk_disable(GC8034_NUM_SUPPLIES, gc8034->supplies);
}

Sensor Regs Init

在 Sensor驱动中，需要定义了 struct sensor_mode ，用来初始化不同的 Sensor mode，即Sensor可以输出不同分辨率的图像、不同的fps等。Mode 包括分辨率（width、height），Mbus Code，max_fps，寄存器初始化列表等。

struct sensor_mode

struct gc8034_mode {
u32 width;//有效图像宽度
u32 height;//有效图像高度
struct v4l2_fract max_fps;//图像 FPS， denominator/numerator 为 fps
u32 hts_def;//默认 HTS，为有效图像宽度 + HBLANK
u32 vts_def;//默认 VTS，为有效图像高度 + VBLANK
u32 exp_def;//默认曝光时间
const struct regval *reg_list;//寄存器列表
};

static const struct gc8034_mode supported_modes_2lane[] = {
{
    .width = 1632,
    .height = 1224,
    .max_fps = {
        .numerator = 10000,
        .denominator = 300000,
    },
    .exp_def = 0x09a0,
    .hts_def = 0x0858 * 2,
    .vts_def = 0x09c4,
    .reg_list = gc8034_1632x1224_regs_2lane,
},
};

ensor驱动中的 exp_def 、 hts_def 、 vts_def ，从datasheet中查找到对应的寄存器，并从寄存器列表中找到初始化时配置的值即可。

初始化寄存器

/*
* Xclk 24Mhz
* max_framerate 30fps
* mipi_datarate per lane 672Mbps
*/
static const struct regval gc8034_1632x1224_regs_2lane[] = {
/*SYS*/
{0xf2, 0x00},
{0xf4, 0x80},
{0xf5, 0x19},
{0xf6, 0x44},
{0xf8, 0x63},
{0xfa, 0x45},
{0xf9, 0x00},
{0xf7, 0x95},
{0xfc, 0x00},
{0xfc, 0x00},
{0xfc, 0xea},
{0xfe, 0x03},
{0x03, 0x9a},
{0xfc, 0xee},
{0xfe, 0x10},
{0xfe, 0x00},
{0xfe, 0x10},
{0xfe, 0x00},

/*ISP*/
{0xfe, 0x00},
{0x80, 0x10},
{0xad, 0x30},
{0x66, 0x2c},
{0xbc, 0x49},

/*Crop window*/
{0x90, 0x01},
{0x92, BINNING_STARTY}, //crop y
{0x94, BINNING_STARTX}, //crop x
{0x95, 0x04},
{0x96, 0xc8},
{0x97, 0x06},
{0x98, 0x60},

/*MIPI*/
{0xfe, 0x03},
{0x01, 0x07},
{0x02, 0x03},
{0x04, 0x80},
{0x11, 0x2b},
{0x12, 0xf8},
{0x13, 0x07},
{0x15, 0x10}, //LP mode
{0x16, 0x29},
{0x17, 0xff},
{0x18, 0x01},
{0x19, 0xaa},
{0x1a, 0x02},
{0x21, 0x05},
{0x22, 0x06},
{0x23, 0x16},
{0x24, 0x00},
{0x25, 0x12},
{0x26, 0x07},
{0x29, 0x07},
{0x2a, 0x08},
{0x2b, 0x07},
{0xfe, 0x00},
{0x3f, 0x00},

{REG_NULL, 0x00},
};

寄存器初始化列表，请按厂家提供的直接填入即可。需要注意的是，列表最后用了 REG_NULL 表示结束。注意REG_NULL不要和寄存器地址冲突。