gc2053驱动学习笔记

发布于:2025-06-06 ⋅ 阅读:(25) ⋅ 点赞:(0)

1 gc2053 数据手册

2 gc2053结构体详解

struct gc2053 {
	struct i2c_client   *client; //指向 I2C 客户端设备的指针
	struct clk      *xvclk; //指向时钟设备的指针
	struct gpio_desc    *reset_gpio;//指向复位 GPIO 设备描述符的指针。
	struct gpio_desc    *pwdn_gpio;//指向电源关闭 GPIO 设备描述符的指针
	struct gpio_desc    *power_gpio;//指向电源 GPIO 设备描述符的指针
	struct regulator_bulk_data supplies[GC2053_NUM_SUPPLIES];//一个包含 GC2053 电源调节器信息的数组,包含多个电压域(如 AVDD、DOVDD、DVDD 等)

	struct pinctrl      	*pinctrl;//指向 Pinctrl 设备的指针
	struct pinctrl_state    *pins_default;//指向默认 Pinctrl 状态的指针
	struct pinctrl_state    *pins_sleep;//指向睡眠 Pinctrl 状态的指针

	struct v4l2_subdev  subdev;//指向 V4L2 子设备的指针
	struct media_pad    pad;//媒体管道中的“焊盘”,用于连接其他媒体组件(如 ISP、DMA)
	struct v4l2_ctrl_handler ctrl_handler;//控件处理器,用于注册和管理 V4L2 控件
	struct v4l2_ctrl    *exposure;//指向曝光 V4L2 控件的指针
	struct v4l2_ctrl    *anal_gain;//指向模拟增益 V4L2 控件的指针
	struct v4l2_ctrl    *hblank;//指向水平消隐 V4L2 控件的指针
	struct v4l2_ctrl    *vblank;//指向垂直消隐 V4L2 控件的指针
	struct v4l2_ctrl    *h_flip;//指向水平翻转 V4L2 控件的指针
	struct v4l2_ctrl    *v_flip;//指向垂直翻转 V4L2 控件的指针
	struct mutex        mutex;//一个互斥锁
	bool            streaming;//:一个布尔值,指示摄像头是否正在流式传输数据
	bool			power_on;//一个布尔值,指示摄像头是否已打开电源
	const struct gc2053_mode *cur_mode;//指向当前摄像头模式的指针
	unsigned int        lane_num;//摄像头通道的数量
	unsigned int        cfg_num;//摄像头配置的数量
	unsigned int        pixel_rate;//摄像头像素速率

	u32         module_index;//摄像头模块索引
	const char      *module_facing;//摄像头模块方向
	const char      *module_name;//摄像头模块名称
	const char      *len_name;//摄像头镜头名称
	struct rkmodule_awb_cfg awb_cfg;//摄像头自动白平衡配置
	struct rkmodule_lsc_cfg lsc_cfg;//摄像头镜头畸变校正配置
	u8			flip;//摄像头图像翻转标志
};

 3 gc2053_probe函数

	gc2053->client = client;
	ret = of_property_read_u32(node, RKMODULE_CAMERA_MODULE_INDEX,
				   &gc2053->module_index);
	ret |= of_property_read_string(node, RKMODULE_CAMERA_MODULE_FACING,
					   &gc2053->module_facing);
	ret |= of_property_read_string(node, RKMODULE_CAMERA_MODULE_NAME,
					   &gc2053->module_name);
	ret |= of_property_read_string(node, RKMODULE_CAMERA_LENS_NAME,
					   &gc2053->len_name);
	if (ret) {
		dev_err(dev,
			"could not get module information!\n");
		return -EINVAL;
	}

	gc2053->xvclk = devm_clk_get(&client->dev, "xvclk");
	if (IS_ERR(gc2053->xvclk)) {
		dev_err(&client->dev, "Failed to get xvclk\n");
		return -EINVAL;
	}

	gc2053->reset_gpio = devm_gpiod_get(dev, "reset", GPIOD_OUT_LOW);
	if (IS_ERR(gc2053->reset_gpio))
		dev_warn(dev, "Failed to get reset-gpios\n");

	gc2053->pwdn_gpio = devm_gpiod_get(dev, "pwdn", GPIOD_OUT_LOW);
	if (IS_ERR(gc2053->pwdn_gpio))
		dev_info(dev, "Failed to get pwdn-gpios, maybe no used\n");

	gc2053->power_gpio = devm_gpiod_get(dev, "power", GPIOD_OUT_LOW);
	if (IS_ERR(gc2053->power_gpio))
		dev_warn(dev, "Failed to get power-gpios\n");

 通过设备树获取摄像头模块索引,摄像头模块方向,摄像头模块名称,摄像头镜头名称,摄像头外部时钟,复位,上电,下电的gpio引脚。

static int gc2053_configure_regulators(struct gc2053 *gc2053)
{
	unsigned int i;
	// 使用 for 循环遍历 GC2053_NUM_SUPPLIES 次。
	for (i = 0; i < GC2053_NUM_SUPPLIES; i++)
		gc2053->supplies[i].supply = gc2053_supply_names[i];// 将 gc2053->supplies[i].supply 设置为 gc2053_supply_names[i]。

	return devm_regulator_bulk_get(&gc2053->client->dev,
					   GC2053_NUM_SUPPLIES,
					   gc2053->supplies);
}

配置和获取 GC2053 摄像头传感器所需的多个电源调节器(regulators) 的函数

static const char * const gc2053_supply_names[] = {
    "dovdd",    /* I/O电源*/
    "avdd",     /* 模拟电源 */
    "dvdd",     /* 数字电源*/
};

devm_regulator_bulk_get() 一次性获取多个电源调节器。
这个函数会根据 .supply 名称从设备树中查找并绑定对应的电源。

设备树类似如下,对应的电压值在datasheet有描述。

camera@30 {
    compatible = "galax,gc2053";
    reg = <0x30>;

    /* 电源相关 */
    avdd-supply = <&vcc_2v8>;
    dvdd-supply = <&vcc_1v2>;
    iovdd-supply = <&vcc_1v8>;
};

static int gc2053_parse_of(struct gc2053 *gc2053)
{
	// 获取设备节点和功能节点句柄。
	struct device *dev = &gc2053->client->dev;
	struct device_node *endpoint;
	struct fwnode_handle *fwnode;
	int rval;

	// 获取设备树中的下一个端点。
	endpoint = of_graph_get_next_endpoint(dev->of_node, NULL);
	if (!endpoint) {
		// 如果端点不存在,则输出错误信息并返回错误码 -EINVAL。
		dev_err(dev, "Failed to get endpoint\n");
		return -EINVAL;
	}

	// 将端点转换为功能节点句柄。
	fwnode = of_fwnode_handle(endpoint);

	// 读取 "data-lanes" 属性的值,并将其存储在 rval 变量中。
	rval = fwnode_property_read_u32_array(fwnode, "data-lanes", NULL, 0);
	if (rval <= 0) {
		// 如果读取失败,则输出警告信息并返回 -1。
		dev_warn(dev, " Get mipi lane num failed!\n");
		return -1;
	}

	// 将 rval 的值赋给 gc2053 结构体的 lane_num 成员。
	gc2053->lane_num = rval;

	if (2 == gc2053->lane_num) {
		// 如果 lane_num 等于 2,则设置当前模式为支持的模式列表中的第一个模式。
		gc2053->cur_mode = &supported_modes[0];
		gc2053->cfg_num = ARRAY_SIZE(supported_modes);

		// 计算像素速率:pixel rate = link frequency * 2 * lanes / BITS_PER_SAMPLE。
		gc2053->pixel_rate = MIPI_FREQ_297M * 2U * (gc2053->lane_num) / 10U;

		// 输出信息,显示 lane_num 和 pixel_rate。
		dev_info(dev, "lane_num(%d)  pixel_rate(%u)\n",
				 gc2053->lane_num, gc2053->pixel_rate);
	} else {
		// 如果 lane_num 不等于 2,则输出信息,表示不支持该 lane_num。
		dev_info(dev, "gc2053 can not support the lane num(%d)\n", gc2053->lane_num);
	}

	// 返回 0,表示解析成功。
	return 0;
}

根据 获取的lane_num(通道数量)设置工作模式和像素速率

gc2053的mipi通道数为2。使用的模式配置

static const struct gc2053_mode supported_modes[] = {
    {
        .width = 1920,
        .height = 1080,
        .max_fps = {
            .numerator = 10000,
            .denominator = 300000,
        },
        .exp_def = 0x460,
        .hts_def = 0x898,
        .vts_def = 0x465,
        .reg_list = gc2053_1920x1080_regs_2lane,
        .hdr_mode = NO_HDR,
        .vc[PAD0] = V4L2_MBUS_CSI2_CHANNEL_0,
    },
};

.width, .height    u32    输出图像的宽度和高度(像素)
.max_fps    struct v4l2_fract    最大帧率,这里表示 10000/300000 ≈ 30 fps
.exp_def    u32    默认曝光时间(单位通常是行时钟周期)
.hts_def    u32    水平总长度(Horizontal Total Size)
.vts_def    u32    垂直总长度(Vertical Total Size)
.reg_list    const struct regval *    指向该模式下的寄存器初始化列表
.hdr_mode    enum    HDR 模式(如 NO_HDR, HDR_2EXP 等)
.vc[PAD0]    u32    Virtual Channel 编号(用于 MIPI CSI-2 多通道传输)

.width, .height    u32    输出图像的宽度和高度(像素)
.max_fps    struct v4l2_fract    最大帧率,这里表示 10000/300000 ≈ 30 fps
.exp_def    u32    默认曝光时间(单位通常是行时钟周期)
.hts_def    u32    水平总长度(Horizontal Total Size)
.vts_def    u32    垂直总长度(Vertical Total Size)
.reg_list    const struct regval *    指向该模式下的寄存器初始化列表
.hdr_mode    enum    HDR 模式(如 NO_HDR, HDR_2EXP 等)
.vc[PAD0]    u32    Virtual Channel 编号(用于 MIPI CSI-2 多通道传输)

gc2053->pixel_rate = MIPI_FREQ_297M * 2U * (gc2053->lane_num) / 10U;用于计算像素速率,表示单位时间内输出的像素数量。

MIPI_FREQ_297M    MIPI 链路频率,假设为 297 MHz(这是一个常见值)
2U    每个时钟周期传输两个字节(因为使用的是 MIPI CSI-2 协议中的 D-PHY 模式)
gc2053->lane_num    使用的 MIPI 数据通道数(2)
10U    每个像素占用的 bit 数(例如 RAW10 格式就是每个像素占 10 位)