RK3588-Camera:MIPI-CSI調(diào)試之通路解析

時間：2023-06-11 03:15:06 來源: jf_30051736

一、簡介

專欄總目錄

本文介紹RK3588平臺的Camera:MIPI-CSI調(diào)試之通路解析

MIPI聯(lián)盟，即移動產(chǎn)業(yè)處理器接口（Mobile Industry Processor Interface 簡稱MIPI）聯(lián)盟。MIPI（移動產(chǎn)業(yè)處理器接口）是MIPI聯(lián)盟發(fā)起的為移動應(yīng)用處理器制定的開放標準和一個規(guī)范。

(相關(guān)資料圖)

目的是把手機內(nèi)部的接口如攝像頭、顯示屏接口、射頻/基帶接口等標準化，從而減少手機設(shè)計的復(fù)雜程度和增加設(shè)計靈活性。

CSI & DSI

? CSI ( Camera Serial Interface )：攝像頭接口

? DSI ( Display Serial Interface )：顯示接口

二、名詞解釋：

ISP ( Image Signal Processor )：即圖像信號處理模塊，主要作用是對前端圖像傳感器輸出的信號做后期處理，依賴于 ISP 才能在不同的光學(xué)條件下都能較好的還原現(xiàn)場細節(jié)。VICAP（ Video capture ）：視頻捕獲單元

三、RK3588 的camera通路:

多sensor支持：

單路硬件isp最多支持4路復(fù)用，isp復(fù)用情況支持分辨率如下：2路復(fù)用：最大分辨率3840x2160，dts對應(yīng)配置2路rkisp_vir設(shè)備。3路或4路復(fù)用：最大分辨率2560x1536，dts對應(yīng)配置3或4路rkisp_vir設(shè)備。硬件支持最多采集7路sensor：6mipi + 1dvp，多sensor軟件通路如下：

下圖是RK3588 camera連接鏈路示意圖，可以支持7路camera。

四、鏈路解析：

圖中：mipi camera2---> csi2_dphy1 ---> mipi2_csi2 ---> rkcif_mipi_lvds2--->rkcif_mipi_lvds2_sditf --->rkisp0_vir2

對應(yīng)節(jié)點：imx415 ---> csi2_dphy0 ---> mipi2_csi2 ---> rkcif_mipi_lvds2--->rkcif_mipi_lvds2_sditf --->rkisp0_vir2

鏈接關(guān)系：sensor---> csi2 dphy---->mipi csi host--->vicap

實線鏈路解析： Camera sensor ---> dphy ---> 通過mipi_csi2模塊解析mipi協(xié)議---> vicap ( rkcif節(jié)點代表vicap )

虛線鏈路解析：vicap ---> rkcif_mipi_lvds2_sditf ---> isp

每個vicap節(jié)點與isp的鏈接關(guān)系，通過對應(yīng)虛擬出的XXX_sditf來指明鏈接關(guān)系。

五、RK3588硬件通路框圖

rk3588支持2個isp硬件，每個isp設(shè)備可虛擬出多個虛擬節(jié)點，軟件上通過回讀的方式，依次從ddr讀取每一路的圖像數(shù)據(jù)進isp處理。對于多攝方案，建議將數(shù)據(jù)流平均分配到兩個isp上?；刈x：指數(shù)據(jù)經(jīng)過vicap采集到ddr，應(yīng)用獲取到數(shù)據(jù)后，將buffer地址推送給isp，isp再從ddr獲取圖像數(shù)據(jù)。

六、詳細解析：

imx415 : Camera sensorcsi2_dphy0 ： rk3588支持2個dphy硬件，這里我們稱之為dphy0_hw/dphy1_hw ，，兩個dphy硬件都可以工作在full mode 和split mode兩種模式下。

當(dāng)使用dphy0_hw:

full mode：節(jié)點名稱使用csi2_dphy0，最多支持4 lane。當(dāng)dphy0_hw使用full mode時，鏈路需要按照csi2_dphy1這條鏈路來配置，但是節(jié)點名稱csi2_dphy1需要修改為csi2_dphy0，軟件上是通過phy的序號來區(qū)分phy使用的模式。split mode：拆分成2個phy使用，分別為csi2_dphy1（使用0/1 lane）、csi2_dphy2(使用2/3 lane)，每個phy最多支持2 lane。

當(dāng)使用dphy1_hw:

full mode：節(jié)點名稱使用csi2_dphy3，最多支持4 lane。當(dāng)dphy1_hw使用full mode時，鏈路需要按照csi2_dphy4這條鏈路來配置，但是節(jié)點名稱csi2_dphy4需要修改為csi2_dphy3，軟件上是通過phy的序號來區(qū)分phy使用的模式。split mode：拆分成2個phy使用，分別為csi2_dphy4（使用0/1 lane）、csi2_dphy5(使用2/3 lane)，每個phy最多支持2 lane。

dcphy：rk3588支持兩個dcphy，節(jié)點名稱分別為csi2_dcphy0/csi2_dcphy1。每個dcphy硬件支持RX/TX同時使用，對于camera輸入使用的是RX。支持DPHY/CPHY協(xié)議復(fù)用；需要注意的是同一個dcphy的TX/RX只能同時使用DPHY或同時使用CPHY。其他dcphy參數(shù)請查閱rk3588數(shù)據(jù)手冊。

使用上述mipi phy節(jié)點，需要把對應(yīng)的物理節(jié)點配置上。（csi2_dcphy0_hw/csi2_dcphy1_hw/csi2_dphy0_hw/csi2_dphy1_hw）

每個mipi phy都需要一個csi2模塊來解析mipi協(xié)議，節(jié)點名稱分別為mipi0_csi2~mipi5_csi2。

rk3588所有camera數(shù)據(jù)都需要通過vicap，再鏈接到isp。rk3588僅支持一個vicap硬件，這個vicap支持同時輸入6路mipi phy，及一路dvp數(shù)據(jù)，所以我們將vicap分化成rkcif_mipi_lvds~rkcif_mipi_lvds5、rkcif_dvp等7個節(jié)點，各個節(jié)點的綁定關(guān)系需要嚴格按照框圖的節(jié)點序號配置。

每個vicap節(jié)點與isp的鏈接關(guān)系，通過對應(yīng)虛擬出的XXX_sditf來指明鏈接關(guān)系。

rk3588支持2個isp硬件，每個isp設(shè)備可虛擬出多個虛擬節(jié)點，軟件上通過回讀的方式，依次從ddr讀取每一路的圖像數(shù)據(jù)進isp處理。對于多攝方案，建議將數(shù)據(jù)流平均分配到兩個isp上。

直通與回讀模式：?直通：指數(shù)據(jù)經(jīng)過vicap采集，直接發(fā)送給isp處理，不存儲到ddr。需要注意的是hdr直通時，只有短幀是真正的直通，長幀需要存在ddr，isp再從ddr讀取。

?回讀：指數(shù)據(jù)經(jīng)過vicap采集到ddr，應(yīng)用獲取到數(shù)據(jù)后，將buffer地址推送給isp，isp再從ddr獲取圖像數(shù)據(jù)。

?在dts配置時，一個isp硬件，如果只配置一個虛擬節(jié)點，默認使用直通模式，如果配置了多個虛擬節(jié)點默認使用回讀模式。

七、單路Camera的dts配置說明：( 以imx415攝像頭為例 )

案例場景：這里使用的是csi2_dphy0的單路camera配置：鏈路配置： imx415 —> csi2_dphy0 —> mipi2_csi2 —> rkcif_mipi_lvds2—>rkcif_mipi_lvds2_sditf —>rkisp0_vir2

&i2c3 {status = "okay";imx415: imx415@1a {status = "okay";compatible = "sony,imx415";reg = < 0x1a >;clocks = < &cru CLK_MIPI_CAMARAOUT_M3 >;clock-names = "xvclk";pinctrl-names = "default";pinctrl-0 = < &mipim0_camera3_clk >;power-domains = < &power RK3588_PD_VI >;pwdn-gpios = < &gpio1 RK_PB0 GPIO_ACTIVE_HIGH >;reset-gpios = < &gpio4 RK_PA0 GPIO_ACTIVE_LOW >;rockchip,camera-module-index = < 0 >;rockchip,camera-module-facing = "back";rockchip,camera-module-name = "CMK-OT2022-PX1";rockchip,camera-module-lens-name = "IR0147-50IRC-8M-F20";port {imx415_out0: endpoint {remote-endpoint = < &mipidphy0_in_ucam0 >;data-lanes = < 1 2 3 4 >;};};};camera_imx219: camera-imx219@10 {status = "disabled";compatible = "sony,imx219";reg = < 0x10 >;clocks = < &clk_cam_24m >;clock-names = "xvclk";rockchip,camera-module-index = < 0 >;rockchip,camera-module-facing = "back";rockchip,camera-module-name = "rpi-camera-v2";rockchip,camera-module-lens-name = "default";port {imx219_out0: endpoint {remote-endpoint = < &mipidphy0_in_ucam1 >;data-lanes = < 1 2 >;};};};};&csi2_dphy0_hw {status = "okay";};&csi2_dphy0 {status = "okay";ports {#address-cells = < 1 >;#size-cells = < 0 >;port@0 {reg = < 0 >;#address-cells = < 1 >;#size-cells = < 0 >;mipidphy0_in_ucam0: endpoint@1 {reg = < 1 >;remote-endpoint = < &imx415_out0 >;data-lanes = < 1 2 3 4 >;};mipidphy0_in_ucam1: endpoint@2 {reg = < 2 >;remote-endpoint = < &imx219_out0 >;data-lanes = < 1 2 >;};};port@1 {reg = < 1 >;#address-cells = < 1 >;#size-cells = < 0 >;csidphy0_out: endpoint@0 {reg = < 0 >;remote-endpoint = < &mipi2_csi2_input >;};};};};&mipi2_csi2 {status = "okay";ports {#address-cells = < 1 >;#size-cells = < 0 >;port@0 {reg = < 0 >;#address-cells = < 1 >;#size-cells = < 0 >;mipi2_csi2_input: endpoint@1 {reg = < 1 >;remote-endpoint = < &csidphy0_out >;};};port@1 {reg = < 1 >;#address-cells = < 1 >;#size-cells = < 0 >;mipi2_csi2_output: endpoint@0 {reg = < 0 >;remote-endpoint = < &cif_mipi2_in0 >;};};};};&rkcif {status = "okay";};&rkcif_mipi_lvds2 {status = "okay";port {cif_mipi2_in0: endpoint {remote-endpoint = < &mipi2_csi2_output >;};};};&rkcif_mipi_lvds2_sditf {status = "okay";port {mipi_lvds2_sditf: endpoint {remote-endpoint = < &isp0_vir0 >;};};};&rkcif_mmu {status = "okay";};&rkisp0 {status = "okay";};&isp0_mmu {status = "okay";};&rkisp0_vir0 {status = "okay";port {#address-cells = < 1 >;#size-cells = < 0 >;isp0_vir0: endpoint@0 {reg = < 0 >;remote-endpoint = < &mipi_lvds2_sditf >;};};};&pinctrl {camera {cam_pwdn_gpio: cam-pwdn-gpio {rockchip,pins = < 1 RK_PB0 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_up >;};};};

八、調(diào)試技巧

8.1 i2c設(shè)備的通用調(diào)試命令：查看設(shè)備是否掛載到i2c總線下：

i2cdetect -y 3

8.2 攝像命令

Linux系統(tǒng)攝像命令：

gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video11 ! video/x-raw,format=NV12,width=3840,height=2160, framerate=30/1 ! xvimagesink

Android系統(tǒng)：

Android系統(tǒng)自帶相機APP。點擊APP，看攝像畫面是否正常顯示。

8.3 imx415 相關(guān)的log信息

dmesg | grep imx415

8.4 查看拓撲結(jié)構(gòu)

media-ctl -d /dev/media0 -p

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