Linux操作系统下的摄像头设备是如何实现驱动并移植的

1967 Linux 摄像头操作系统

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 DCMI是什么？有何作用？ Linux操作系统下的摄像头设备是如何实现驱动并移植的？ 0
2022-2-28 09:40:06　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 hjhdf 该类别下有 12 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答小华同学该类别下有 12 个回答。邀请回答 jsqueh 该类别下有 12 个回答。邀请回答红旧衫该类别下有 12 个回答。邀请回答早知该类别下有 12 个回答。邀请回答 Ehunt 该类别下有 12 个回答。邀请回答张峰9998 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hy381 该类别下有 12 个回答。邀请回答举报李猛相关推荐 • 如何对基于Linux操作系统下的摄像头设备进行驱动并移植呢 689 • 基于Linux操作系统下的MIPI触摸屏设备驱动移植配置过程是如何实现的 1107 • 基于Linux操作系统下的触摸屏设备驱动是怎样移植的 1107 • 树莓派Raspbian系统上怎么安装LINUX的摄像头驱动？ 12028 • 基于Linux操作系统下的块设备驱动是如何完成移植的？ 868 • 如何去实现基于Linux操作系统下的WiFi设备驱动移植呢 944 • 基于ARM+Linux触摸屏设备驱动程序设计 5426 • 项目外包：编写linux下双摄像头驱动开发 5107 • 怎样去移植基于Linux操作系统下的蓝牙设备驱动呢 1337 • 如何用librtmp来实现MIPI摄像头的实时推流？ 1757 1个回答

1.实验原理

DCMI(Digital Camera Interface)，DCMI是一个同步并行接口，能够从外部8bit、10bit、12bit或14bit的CMOS摄像头接收高速数据流，支持不同的数据格式：YCbCr4:2:2/RGB565渐进式视频和压缩数据（JPEG）。

FS-MP1A可以外接8bit的COM Camera，接口定义如下:

接口与MPU管脚对应关系如下：

原理图网络编号	对应管脚	管脚功能	管脚功能码
DCMI_D0	PH9	DCMI_D0	AF13
DCMI_D1	PH10	DCMI_D0	AF13
DCMI_D2	PH11	DCMI_D0	AF13
DCMI_D3	PH12	DCMI_D0	AF13
DCMI_D4	PH14	DCMI_D0	AF13
DCMI_D5	PI4	DCMI_D0	AF13
DCMI_D6	PB8	DCMI_D0	AF13
DCMI_D7	PE6	DCMI_D0	AF13
DCMI_RESET	PA3	GPIO	ANALOG
DCMI_PWDN	PA4	GPIO	ANALOG
DCMI_PIXCK	PA6	DCMI_PIXCLK	AF13
DCMI_VSYNC	PB7	DCMI_VSYNC	AF13

DCMI设备树节点

参考文档：

Documentation/devicetree/bindings/media/st,stm32-dcmi.txt

Documentation/devicetree/bindings/media/video-interfaces.txt

内核中ST对STM32MP15x系列芯片的设备树资源了做了定义，可参见：

arch/arm/boot/dts/stm32mp151.dtsi

stm32mp151中dcmi定义如下：

dcmi: dcmi@4c006000 {

compatible = "st,stm32-dcmi";

reg = <0x4c006000 0x400>;

interrupts = ;

resets = <&rcc CAMITF_R>;

clocks = <&rcc DCMI>;

clock-names = "mclk";

dmas = <&dmamux1 75 0x400 0xe0000001>;

dma-names = "tx";

status = "disabled";

};

上述代码只对dcmi做了基本的初始化，并没有针对不同的硬件设计做适配，所以需结合硬件补全设备树节点信息。

参考帮助文档及内核中其它STM32MP157设备树中对于dcmi的定义，修改dcmi内容如下：

&dcmi {

status = "okay";

pinctrl-names = "default", "sleep";

pinctrl-0 = <&dcmi_pins_a>;

pinctrl-1 = <&dcmi_sleep_pins_a>;

port {

dcmi_0: endpoint {

remote-endpoint = <&ov5640_0>;

bus-width = <8>;

hsync-active = <0>;

vsync-active = <0>;

pclk-sample = <1>;

pclk-max-frequency = <77000000>;

};

};

};

由于stm32mp15-pinctrl.dtsi中对于DCMI管脚的定义与FS-MP1A实际使用管脚一致，所以无需修改

CMOS Camera设备树节点

FS-MP1A支持多款COMS Camera，本节以ov5640为例：

参考文档：

Documentation/devicetree/bindings/media/i2c/ov5640.txt

参考帮助文档及内核中其它STM32MP157设备树中对于ov5640的定义，修改dcmi内容如下：

ov5640: camera@3c {

compatible = "ovti,ov5640";

reg = <0x3c>;

clocks = <&clk_ext_camera>;

clock-names = "xclk";

DOVDD-supply = <&v2v8>;

powerdown-gpios = <&gpioa 4 (GPIO_ACTIVE_HIGH | GPIO_PUSH_PULL)>;

reset-gpios = <&gpioa 3 (GPIO_ACTIVE_LOW | GPIO_PUSH_PULL)>;

rotation = <180>;

status = "okay";

port {

ov5640_0: endpoint {

remote-endpoint = <&dcmi_0>;

bus-width = <8>;

data-shift = <2>; /* lines 9:2 are used */

hsync-active = <0>;

vsync-active = <0>;

pclk-sample = <1>;

pclk-max-frequency = <77000000>;

};

};

};

2.8V电源定义

前文已经说过如何添加电源节点，本节不再重复，在根节点添加&v2v8节点，内容如下：

v2v8_audio: regulator-v2v8 {

compatible = "regulator-fixed";

regulator-name = "v2v8";

regulator-min-microvolt = <2800000>;

regulator-max-microvolt = <2800000>;

regulator-always-on;

regulator-boot-on;

};

24M时钟定义

参考文档：

Documentation/devicetree/bindings/clock/fixed-clock.yaml

参考帮助文档或内核中其他设备树文件，对于时钟的定义，增加内容如下：

clocks {

clk_ext_camera: clk-ext-camera {

#clock-cells = <0>;

compatible = "fixed-clock";

clock-frequency = <24000000>;

};

};

2.实验目的

熟悉基于Linux操作系统下的摄像头设备驱动移植配置过程。

3.实验平台

华清远见开发环境，FS-MP1A平台；

4.实验步骤

导入交叉编译工具链

linux@ubuntu:$ source /opt/st/stm32mp1/3.1-openstlinux-5.4-dunfell-mp1-20-06-24/environment-setup-cortexa7t2hf-neon-vfpv4-ostl-linux-gnueabi

增加DCMI设备树节点

修改arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件，在文件末尾添加如下内容：

&dcmi {

status = "okay";

pinctrl-names = "default", "sleep";

pinctrl-0 = <&dcmi_pins_a>;

pinctrl-1 = <&dcmi_sleep_pins_a>;

port {

dcmi_0: endpoint {

remote-endpoint = <&ov5640_0>;

bus-width = <8>;

hsync-active = <0>;

vsync-active = <0>;

pclk-sample = <1>;

pclk-max-frequency = <77000000>;

};

};

};

增加OV5640节点

修改arch/arm/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件，在I2C5节点中添加OV5640设备信息，红色字体为增加内容：

&i2c5 {

pinctrl-names = "default", "sleep";

pinctrl-0 = <&i2c5_pins_a>;

……

ov5640: camera@3c {

compatible = "ovti,ov5640";

reg = <0x3c>;

clocks = <&clk_ext_camera>;

clock-names = "xclk";

DOVDD-supply = <&v2v8>;

powerdown-gpios = <&gpioa 4 (GPIO_ACTIVE_HIGH | GPIO_PUSH_PULL)>;

reset-gpios = <&gpioa 3 (GPIO_ACTIVE_LOW | GPIO_PUSH_PULL)>;

rotation = <180>;

status = "okay";

port {

ov5640_0: endpoint {

remote-endpoint = <&dcmi_0>;

bus-width = <8>;

data-shift = <2>; /* lines 9:2 are used */

hsync-active = <0>;

vsync-active = <0>;

pclk-sample = <1>;

pclk-max-frequency = <77000000>;

};

};

};

};

增加2.8V电源和24M时钟

修改arch/arm/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件，在根节点最后添加2.8V电源和24M时钟，红色字体为增加内容：

/ {

memory@c0000000 {

device_type = "memory";

reg = <0xc0000000 0x20000000>;

};

……

v2v8: regulator-2p8v {

compatible = "regulator-fixed";

regulator-name = "v2v8";

regulator-min-microvolt = <2800000>;

regulator-max-microvolt = <2800000>;

regulator-always-on;

regulator-boot-on;

};

clocks {

clk_ext_camera: clk-ext-camera {

#clock-cells = <0>;

compatible = "fixed-clock";

clock-frequency = <24000000>;

};

};

};

配置内核

配置内核支持ov5640，并列出主要选项，如下

linux@ubuntu:$ make menuconfig

Device Drivers --->

<*> Multimedia support --->

V4L platform devices --->

<*> STM32 Digital Camera Memory Interface (DCMI) support

I2C Encoders, decoders, sensors and other helper chips --->

<*> OmniVision OV5640 sensor support

linux@ubuntu:$ make -j4 uImage dtbs LOADADDR=0xC2000040

将编译好的设备树和内核镜像拷贝到/tftpboot目录下，通过tftp引导内核，系统启动后启动信息中包含如下信息：

在屏幕的界面上选择“Camera preview”应用进入摄像头预览程序，启动界面后即可看到摄像头实时采集的图像。