一、概述

关于 RN6752V1 这个芯片这里就不做介绍了，看到这篇笔记的小伙伴应该都明白，虽然说 RN6752V1 芯片是 AHD 信号的解码芯片，但是也可以把芯片当做是一个 YUV 信号的 MIPI 摄像头，所以驱动的编写和 MIPI 摄像头无太大的区别。这里主要是介绍具体的函数，关于 MIPI 驱动的框架程序看我之前的笔记：Linux MIPI 摄像头驱动框架编写（RN6752解码芯片）

二、RN6752 帧格式

RN6752 支持 DVP 和 MIPI 信号，这里我主要是对 MIPI 信号的使用，当然 DVP 通信的操作也可以做参考。

寄存地配置

通过代理商提供的头文件中可以获取到相关寄存器的配置，如下所示：

static const struct sensor_register rn6752_fhd_1080P25_video[] = {

	{ 0x19, 0x0A }, // 视频格式检测滞后控制

	{ 0x81, 0x01 }, // 打开视频解码器

	{ 0xDF, 0xFE }, // 启用HD格式

	{ 0xF0, 0xC0 },	// 使能 FIFO 和 144 MHz 解码器输出

	{ 0xA3, 0x04 }, // 启用 HD 输出

	{ 0x88, 0x40 }, // 禁用 SCLK1 输出

	{ 0xF6, 0x40 }, // 禁用 SCLK3A 输出

	/* 切换到ch0（默认；可选） */

	{ 0xFF, 0x00 },	// 寄存器集选择

	{ 0x33, 0x10 }, // 检测中的视频

	{ 0x4A, 0xA8 }, // 检测中的视频

	{ 0x00, 0x20 }, // internal use*

	{ 0x06, 0x08 }, // internal use*

	{ 0x07, 0x63 }, // 高清格式

	{ 0x2A, 0x01 }, // 滤波器控制

	{ 0x3A, 0x24 }, // 在SAV/EAV代码中插入通道ID

	{ 0x3F, 0x10 }, // 通道ID

	{ 0x4C, 0x37 }, // 均衡器

	{ 0x4F, 0x03 }, // 同步控制

	{ 0x50, 0x03 }, // 1080p分辨率

	{ 0x56, 0x02 }, // 144M 和 BT656模式

	{ 0x5F, 0x44 }, // 消隐电平

	{ 0x63, 0xF8 }, // 滤波器控制

	{ 0x59, 0x00 }, // 扩展寄存器存取

	{ 0x5A, 0x48 }, // 扩展寄存器的数据

	{ 0x58, 0x01 }, // 启用扩展寄存器写入

	{ 0x59, 0x33 }, // 扩展寄存器存取

	{ 0x5A, 0x23 }, // 扩展寄存器的数据

	{ 0x58, 0x01 }, // 启用扩展寄存器写入

	{ 0x51, 0xF4 }, // 比例因子1

	{ 0x52, 0x29 }, // 比例因子2

	{ 0x53, 0x15 }, // 比例因子3

	{ 0x5B, 0x01 }, // H-标度控制

	{ 0x5E, 0x08 }, // 启用H缩放控制

	{ 0x6A, 0x87 }, // H-标度控制

	{ 0x28, 0x92 }, // 剪裁

	{ 0x03, 0x80 }, // 饱和

	{ 0x04, 0x80 }, // 颜色

	{ 0x05, 0x04 }, // 尖锐

	{ 0x57, 0x23 }, // 黑色/白色拉伸

	{ 0x68, 0x00 }, // coring

	{ 0x37, 0x33 }, //

	{ 0x61, 0x6C }, //

#ifdef USE_BLUE_SCREEN

	{ 0x3A, 0x24 }, // AHD 断开链接时，屏幕为蓝色

#else

	{ 0x3A, 0x2C }, // AHD 断开链接时，屏幕为黑色

	{ 0x3B, 0x00 }, //

	{ 0x3C, 0x80 }, //

	{ 0x3D, 0x80 }, //

#endif

	{ 0x2E, 0x30 }, // 强制不播放视频

	{ 0x2E, 0x00 }, // 回归平常

	/* mipi 连接 */

	{ 0xFF, 0x09 }, // 切换到 mipi tx1

	{ 0x00, 0x03 }, // enable bias

	{ 0xFF, 0x08 }, // 切换到 mipi csi1

	{ 0x04, 0x03 }, // csi1 和 tx1 重置

	{ 0x6C, 0x11 }, // 禁用 ch 输出，打开 ch0

#ifdef USE_MIPI_4LANES

	{ 0x06, 0x7C }, // mipi 4 线

#else

	{ 0x06, 0x4C }, // mipi 2 线

#endif

	{ 0x21, 0x01 }, // 启用 hs 时钟

	{ 0x34, 0x06 }, //

	{ 0x35, 0x0B }, //

	{ 0x78, 0xC0 }, // ch0 的 Y/C 计数

	{ 0x79, 0x03 }, // ch0 的 Y/C 计数

	{ 0x6C, 0x01 }, // 启用 ch 输出

	{ 0x04, 0x00 }, // csi1 和 tx1 重置完成

	{ 0x20, 0xAA }, //

#ifdef USE_MIPI_NON_CONTINUOUS_CLOCK

	{ 0x07, 0x05 }, // 启用非连续时钟

#else

	{ 0x07, 0x04 }, // 启用连续时钟

#endif

	{ 0xFF, 0x0A }, // 切换到 mipi csi3

	{ 0x6C, 0x10 }, // 禁用 ch 输出；关闭 ch0~3

	{REG_NULL, 0x00},

};

注意： 其他格式的寄存器我这里就不附上了，可以参考代理商提供的头文件

将配置信息存入帧列表中

static const struct rn6752_framesize rn6752_mipi_framesizes[] = {

	{

		.width		= 1280,

		.height		= 720,

		.max_fps = {

			.numerator = 10000,

			.denominator = 250000,

		},

		.regs		= rn6752_fhd_720P25_video,

	},

	{

		.width		= 1280,

		.height		= 720,

		.max_fps = {

			.numerator = 10000,

			.denominator = 300000,

		},

		.regs		= rn6752_fhd_720P30_video,

	},

	{

		.width		= 1920,

		.height		= 1080,

		.max_fps = {

			.numerator = 10000,

			.denominator = 250000,

		},

		.regs		= rn6752_fhd_1080P25_video,

	},

	{

		.width		= 1920,

		.height		= 1080,

		.max_fps = {

			.numerator = 10000,

			.denominator = 300000,

		},

		.regs		= rn6752_fhd_1080P30_video,

	},

	{

		.width		= 1280,

		.height		= 960,

		.max_fps = {

			.numerator = 10000,

			.denominator = 250000,

		},

		.regs		= rn6752_fhd_960P25_video,

	},

	{

		.width		= 1280,

		.height		= 960,

		.max_fps = {

			.numerator = 10000,

			.denominator = 300000,

		},

		.regs		= rn6752_fhd_960P30_video,

	}

};

配置默认帧

在 rn6752_probe 函数中存入默认支持的帧列表，如下所示

static void rn6752_get_default_format(struct rn6752 *rn6752,

				      struct v4l2_mbus_framefmt *format)

{

	format->width = rn6752->framesize_cfg[2].width; 	/* 设置默认宽度 */

	format->height = rn6752->framesize_cfg[2].height; 	/* 设置默认高度 */

	format->colorspace = V4L2_COLORSPACE_SRGB; 			/* 设置默认色彩空间为标准的 sRGB 色彩空间 */

	format->code = rn6752_formats[0].code; 				/* 设置默认编码格式 */

	format->field = V4L2_FIELD_NONE; 					/* 设置默认场模式 */

}

/* rn6752_mipi_framesizes 是 rn6752 mipi 通信支持的所有帧格式 */

rn6752->framesize_cfg = rn6752_mipi_framesizes;

rn6752->cfg_num = ARRAY_SIZE(rn6752_mipi_framesizes);

/* 获取摄像头传感器支持的图像帧格式 */

rn6752_get_default_format(rn6752, &rn6752->format);

rn6752->frame_size = &rn6752->framesize_cfg[2]; 			/* 设置帧大小 */

rn6752->format.width = rn6752->framesize_cfg[2].width; 		/* 设置宽度 */

rn6752->format.height = rn6752->framesize_cfg[2].height; 	/* 设置高度 */

rn6752->fps = DIV_ROUND_CLOSEST(

	rn6752->framesize_cfg[2].max_fps.denominator,

	rn6752->framesize_cfg[2].max_fps.numerator); 			/* 设置最大帧速率 */

注意：

首先将所有支持的帧列表存入了 rn6752->framesize_cfg 中
将支持的列表数量存入 rn6752->cfg_num 中
将默认支持的帧格式和大小存入 rn6752->format 中，这个在用户空间可以查看
将默认支持的帧大小存入 rn6752->frame_size 中
将默认支持的帧率存入 rn6752->fps 中
以上这些默认变量将在后面的函数中经常用到，所以需要特别注意一下，不然很难理解数据从哪里来的

三、Media 设备节点

之前在 Media 子系统中提到过模块之间的关系查看命令media-ctl -p -d /dev/mediaX ，通过命令可以得到驱动中的一些信息，如下图所示

Media 帧大小

Media 帧大小是在驱动初始化时，通过 rn6752_get_fmt 函数获取的，程序如下

static int rn6752_get_fmt(struct v4l2_subdev *sd,

			  struct v4l2_subdev_pad_config *cfg,

			  struct v4l2_subdev_format *fmt)

{

	struct i2c_client *client = v4l2_get_subdevdata(sd); /* 获取i2c_client指针 */

	struct rn6752 *rn6752 = to_rn6752(sd);

	/* 使用dev_dbg打印日志，显示当前函数进入 */

	// dev_info(&client->dev, "%s enter\n", __func__);

	/* 条件成立时，表示要获取正在尝试的格式 */

	if (fmt->which == V4L2_SUBDEV_FORMAT_TRY) {

#ifdef CONFIG_VIDEO_V4L2_SUBDEV_API

		struct v4l2_mbus_framefmt *mf;

		/* 获取正在尝试的格式 */

		mf = v4l2_subdev_get_try_format(sd, cfg, 0);

		mutex_lock(&rn6752->lock);

		fmt->format = *mf;

		mutex_unlock(&rn6752->lock);

		return 0;

#else

		return -ENOTTY;

#endif

	}

	/* 条件不成立时，表示要获取当前的格式 */

	mutex_lock(&rn6752->lock);

	fmt->format = rn6752->format;

	mutex_unlock(&rn6752->lock);

	/* 使用dev_dbg打印日志，显示当前格式的代码值、宽度和高度 */

	dev_dbg(&client->dev, "%s: %x %dx%d\n", __func__, rn6752->format.code,

		rn6752->format.width, rn6752->format.height);

	return 0;

}

帧格式判断

Media 设备是通过 rn6752_enum_frame_sizes 和 rn6752_enum_frame_interval 函数枚举了帧大小和帧率，这两个函数主要起到判断的作用，确实当前帧率是否是驱动支持的，程序如下

static int rn6752_enum_frame_sizes(struct v4l2_subdev *sd,

				   struct v4l2_subdev_pad_config *cfg,

				   struct v4l2_subdev_frame_size_enum *fse)

{

	struct rn6752 *rn6752 = to_rn6752(sd);

	struct i2c_client *client = v4l2_get_subdevdata(sd);

	int i = ARRAY_SIZE(rn6752_formats);

	printk(KERN_INFO

	       "rn6752_enum_frame_sizes................................................\n");

	dev_dbg(&client->dev, "%s:\n", __func__);

	if (fse->index >= rn6752->cfg_num)

		return -EINVAL;

	while (--i)

		if (fse->code == rn6752_formats[i].code)

			break;

	fse->code = rn6752_formats[i].code;

	fse->min_width  = rn6752->framesize_cfg[fse->index].width;

	fse->max_width  = fse->min_width;

	fse->max_height = rn6752->framesize_cfg[fse->index].height;

	fse->min_height = fse->max_height;

	return 0;

}

static int rn6752_enum_frame_interval(struct v4l2_subdev *sd,

			   struct v4l2_subdev_pad_config *cfg,

			   struct v4l2_subdev_frame_interval_enum *fie)

{

	struct rn6752 *rn6752 = to_rn6752(sd);

	printk(KERN_INFO

	       "rn6752_enum_frame_interval index: %d....................\n", fie->index );

	/* 检查传入的 fie 结构体中的 index 字段是否超出了 rn6752 所支持的帧间隔配置数量（cfg_num） */

	if (fie->index >= rn6752->cfg_num)

		return -EINVAL;

	/* 检查传入的 fie 结构体中的 code 字段是否与期望的媒体总线格式（MEDIA_BUS_FMT_UYVY8_2X8）匹配 */

	if (fie->code != MEDIA_BUS_FMT_UYVY8_2X8)

		return -EINVAL;

	fie->width = rn6752->framesize_cfg[fie->index].width;           /* 宽 */

	fie->height = rn6752->framesize_cfg[fie->index].height;         /* 高 */

	fie->interval = rn6752->framesize_cfg[fie->index].max_fps;      /* 最大帧率 */

	return 0;

}

帧大小设置

可以通过 rn6752_set_fmt 函数设置帧的大小，程序如下

tatic int rn6752_set_fmt(struct v4l2_subdev *sd,

			  struct v4l2_subdev_pad_config *cfg,

			  struct v4l2_subdev_format *fmt)

{

	struct i2c_client *client = v4l2_get_subdevdata(sd);

	int index = ARRAY_SIZE(rn6752_formats);

	struct v4l2_mbus_framefmt *mf = &fmt->format;

	const struct rn6752_framesize *size = NULL;

	struct rn6752 *rn6752 = to_rn6752(sd);

	printk(KERN_INFO

	       "rn6752_set_fmt................................................\n");

	dev_info(&client->dev, "%s enter\n", __func__);

	/* 根据传入的参数调整帧大小和帧速率，并返回适合的帧大小和帧速率 */

	__rn6752_try_frame_size_fps(rn6752, mf, &size, rn6752->fps);

	/* 遍历rn6752_formats数组 */

	while (--index >= 0)

		if (rn6752_formats[index].code == mf->code)

			break;

	if (index < 0)

		return -EINVAL;

	/* 色彩空间为sRGB，场为无 */

	mf->colorspace = V4L2_COLORSPACE_SRGB;

	mf->code = rn6752_formats[index].code;

	mf->field = V4L2_FIELD_NONE;

	mutex_lock(&rn6752->lock);

	if (fmt->which == V4L2_SUBDEV_FORMAT_TRY) {

#ifdef CONFIG_VIDEO_V4L2_SUBDEV_API

		mf = v4l2_subdev_get_try_format(

			sd, cfg,

			fmt->pad); /* 使用v4l2_subdev_get_try_format函数获取正在尝试的格式 */

		*mf = fmt->format;

#else

		return -ENOTTY;

#endif

	} else {

		if (rn6752->streaming) {

			mutex_unlock(&rn6752->lock);

			return -EBUSY;

		}

		/* 分别设置为获取到的帧大小和传入的格式 */

		rn6752->frame_size = size;

		rn6752->format = fmt->format;

	}

	mutex_unlock(&rn6752->lock);

	return 0;

}

帧间隔获取

static int rn6752_g_frame_interval(struct v4l2_subdev *sd,

				   struct v4l2_subdev_frame_interval *fi)

{

	struct rn6752 *rn6752 = to_rn6752(sd);

	printk(KERN_INFO

	       "rn6752_g_frame_interval................................................\n");

	mutex_lock(&rn6752->lock);

	fi->interval = rn6752->frame_size->max_fps;

	mutex_unlock(&rn6752->lock);

	return 0;

}

四、总线编码格式

之前有提到过，RN6752 支持 DVP 和 MIPI 总线格式，所以可以在一个驱动中实现两个功能，这里我就是写了 MIPI 的通信方式，我目前对 DVP 也不了解，以后在补上。

刚好驱动中提供了两个函数可以获取驱动总线的格式，如下所示

获取当前媒体总线配置的函数

static int rn6752_g_mbus_config(struct v4l2_subdev *sd,

				struct v4l2_mbus_config *config)

{

	printk(KERN_INFO

	       "rn6752_g_mbus_config................................................\n");

	/* 总线类型是CSI-2 */

	config->type = V4L2_MBUS_CSI2;

	config->flags = V4L2_MBUS_CSI2_4_LANE | V4L2_MBUS_CSI2_CHANNEL_0 |

			V4L2_MBUS_CSI2_CHANNEL_1 |

			V4L2_MBUS_CSI2_CONTINUOUS_CLOCK;

	return 0;

}

枚举所有支持的媒体总线编码和格式

static int rn6752_enum_mbus_code(struct v4l2_subdev *sd,

				 struct v4l2_subdev_pad_config *cfg,

				 struct v4l2_subdev_mbus_code_enum *code)

{

	struct i2c_client *client = v4l2_get_subdevdata(sd);

	printk(KERN_INFO

	       "rn6752_enum_mbus_code................................................\n");

	dev_dbg(&client->dev, "%s:\n", __func__);

	if (code->index >= ARRAY_SIZE(rn6752_formats))

		return -EINVAL;

	code->code = rn6752_formats[code->index].code;

	return 0;

}

五、电源管理

摄像头每次开启和关闭时，都需要通过电源管理函数配置摄像头电源

static int rn6752_power(struct v4l2_subdev *sd, int on)

{

	struct rn6752 *rn6752 = to_rn6752(sd);

	struct i2c_client *client = rn6752->client;

	int ret = 0;

	/* 使用dev_info打印日志，显示当前函数和行号，并打印on参数的值 */

	dev_dbg(&client->dev, "%s(%d) on(%d)\n", __func__, __LINE__, on);

	mutex_lock(&rn6752->lock);

	if (rn6752->power_on == !! on)

		goto unlock_and_return;

	if (on) {

		ret = pm_runtime_get_sync(&client->dev);

		if (ret < 0) {

			pm_runtime_put_noidle(&client->dev);

			goto unlock_and_return;

		}

		rn6752->power_on = true;

	} else {

		pm_runtime_put(&client->dev);

		rn6752->power_on = false;

	}

unlock_and_return:

	mutex_unlock(&rn6752->lock);

	return ret;

}

六、摄像头控制

由于这里我没有实现太多的控制功能，所以只实现了必要的两个控制，最主要的是复位时执行的 RKMODULE_SET_QUICK_STREAM 功能

static long rn6752_ioctl(struct v4l2_subdev *sd, unsigned int cmd, void *arg)

{

	struct rn6752 *rn6752 = to_rn6752(sd);

	// struct rkmodule_hdr_cfg *hdr;

	long ret = 0;

	u32 stream = 0;

	// dev_dbg(KERN_INFO "rn6752_ioctl  0x%x..........\n", cmd);

	switch (cmd) {

	case RKMODULE_GET_MODULE_INFO:

		rn6752_get_module_info(rn6752, (struct rkmodule_inf *)arg);

		break;

	case RKMODULE_SET_QUICK_STREAM:

		stream = *((u32 *)arg);

		rn6752_set_streaming(rn6752, !!stream);

		break;

	default:

		ret = -ENOIOCTLCMD;

		break;

	}

	return ret;

}

#ifdef CONFIG_COMPAT

static long rn6752_compat_ioctl32(struct v4l2_subdev *sd, unsigned int cmd,

				  unsigned long arg)

{

	void __user *up = compat_ptr(arg);

	struct rkmodule_inf *inf;

	struct rkmodule_awb_cfg *cfg;

	long ret;

	u32 stream = 0;

	// dev_dbg(KERN_INFO "rn6752_compat_ioctl32..........\n");

	switch (cmd) {

	case RKMODULE_GET_MODULE_INFO:

		inf = kzalloc(sizeof(*inf), GFP_KERNEL);

		if (!inf) {

			ret = -ENOMEM;

			return ret;

		}

		ret = rn6752_ioctl(sd, cmd, inf);

		if (!ret)

			ret = copy_to_user(up, inf, sizeof(*inf));

		kfree(inf);

		break;

	case RKMODULE_AWB_CFG:

		cfg = kzalloc(sizeof(*cfg), GFP_KERNEL);

		if (!cfg) {

			ret = -ENOMEM;

			return ret;

		}

		ret = copy_from_user(cfg, up, sizeof(*cfg));

		if (!ret)

			ret = rn6752_ioctl(sd, cmd, cfg);

		kfree(cfg);

		break;

	case RKMODULE_SET_QUICK_STREAM:

		ret = copy_from_user(&stream, up, sizeof(u32));

		if (!ret)

			ret = rn6752_ioctl(sd, cmd, &stream);

		break;

	default:

		ret = -ENOIOCTLCMD;

		break;

	}

	return 0;

}

#endif

七、数据流控制

整个驱动最重要的便是流控制函数，通过此函数完成了摄像头的启动和停止

static int rn6752_set_streaming(struct rn6752 *rn6752, int on)

{

	struct i2c_client *client = rn6752->client;

	int ret = 0;

	dev_info(&client->dev, "%s: on: %d\n", __func__, on);

	if (on)

	{

		ret = rn6752_write(client, 0x80, 0x31);

		usleep_range(200, 500);

		ret |= rn6752_write(client, 0x80, 0x30);

		if (ret)

		{

			dev_err(&client->dev, "rn6752 soft reset failed\n");

			return ret;

		}

		ret = rn6752_write_array(client, rn6752->frame_size->regs);

		if (ret)

			dev_err(&client->dev, "rn6752 start initialization failed\n");

	}

	else

	{

		ret = rn6752_write(client, 0x80, 0x00);

		if (ret)

			dev_err(&client->dev, "rn6752 soft standby failed\n");

	}

	return ret;

}

static int rn6752_s_stream(struct v4l2_subdev *sd, int on)

{

	struct i2c_client *client = v4l2_get_subdevdata(sd);

	struct rn6752 *rn6752 = to_rn6752(sd);

	int ret = 0;

	unsigned int fps;

	/* 计算帧率和延迟时间 */

	fps = DIV_ROUND_CLOSEST(rn6752->frame_size->max_fps.denominator,

					rn6752->frame_size->max_fps.numerator);

	dev_info(&client->dev, "%s: on: %d, %dx%d@%d\n", __func__, on,

		 rn6752->frame_size->width, rn6752->frame_size->height,

		 DIV_ROUND_CLOSEST(rn6752->frame_size->max_fps.denominator,

				   rn6752->frame_size->max_fps.numerator));

	mutex_lock(&rn6752->lock);

	on = !!on;

	if (rn6752->streaming == on)

		goto unlock;

	if (on) {

		ret = pm_runtime_get_sync(&client->dev);

		if (ret < 0)

		{

			pm_runtime_put_noidle(&client->dev);

			goto unlock;

		}

	}

	rn6752->streaming = on;

	ret = rn6752_set_streaming(rn6752, on);

	if (ret)

		rn6752->streaming = !on;

	pm_runtime_put(&client->dev);

unlock:

	mutex_unlock(&rn6752->lock);

	return ret;

}

注意： 摄像头驱动中并没有图像接收之类的关系，而数据流操作函数主要的作用是对芯片进行初始化，使摄像头进入工作模式。从上面的驱动程序可以看出，整个驱动并没有其他特别的功能，就是一个 I2C 控制功能，所以摄像头的驱动其实就是一个 I2C 驱动程序。

由于笔记内容有点多，这里我就不附上完成的驱动程序了，其次是驱动程序也比较简单，看完的小伙伴应该都能明白。主要的难度都在调试摄像头驱动上面，我也折腾了很久，有需要的小伙变可以看我后面的笔记

参考资料

gc2145.c 和 imx335.c 驱动程序

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