ov9650摄像头驱动之——linux内核v4l2架构分析2
NO.2 Camera解码器、控制器
1.根据camera控制器的描述，图像传输有两个DMA通道，我们用的是C通道，所以先将DMA内存初始化，因为在V4L2操作中有把VIDIOC_REQBUFS中分配的数据缓存转换成物理地址的操作
所以DMA在用之前要初始化，包括实际物理地址的计算
init_image_buffer(camera_dev);// 初始化
static int __inline__ init_image_buffer(struct s5pc100_camera_device *cam) { unsigned long size; unsigned int order; cam->frame = img_buff; size = MAX_WIDTH * MAX_HEIGHT * formats[3].depth / 8; //sizeof image buffer is 600KBytes printk("each image buffer is %dKBytes.\n", (int)(size/1024)); order = get_order(size); //系统函数，size应该是2的n次幂，内存按页分配 img_buff[0].order = order; img_buff[0].virt_base = __get_free_pages(GFP_KERNEL|GFP_DMA, img_buff[0].order);//申请DMA空间，该函数可分配多个页并返回分配内存的首地址，分配的页数为2的order次幂，分配的页也不清零。order允许的最大值是10（即1024页）或者11（即2048页），具体依赖于硬件平台。 img_buff[0].img_size = size; img_buff[0].phy_base = img_buff[0].virt_base - PAGE_OFFSET + PHYS_OFFSET;// the DMA address.申请的DMA的物理地址，怎么计算的呢？首先要减去PAGE_OFFSET why?因为在linux系统中，进程的4G空间被分为用户空间和内核空间两部分，用户空间的地址一般分布为0-3G（即RAGE_OFFSET）,这样剩下的3-4G为内核空间，然后再加上 +PHYS_OFFSET（这个是由具体的cpu决定的，RAM的物理起始地址），这样的话phy_base就对应上了真正的物理地址 printk("get pages for img_buff[0..3] done.\n"); return 0; error0: return -ENOMEM; }
2.camera控制器的初始化
- 图像源的格式设置
- window cut的设置
- 目标图像格式的设置
- 图像的缩放、旋转设置
- （可选，如果是用本地LCD显示的话）将输出buffer地址定位在Framebuffer显存地址中（即内存重叠，这样的话LCD就能直接显示了），因为这里没用到LCD，所以这个就省略
具体代码：
init_camif_config(camera_dev); static void init_camif_config(struct s5pc100_camera_device* c) { struct s5pc100_camera_device*cam = c; cam->format = 3;// FIXME, C-path default format, see formats[] for detail.选择C通道 cam->srcHsize = 640;// FIXME, the OV9650's horizontal output pixels.设置图像源的大小 cam->srcVsize = 480;// FIXME, the OV9650's verical output pixels. 设置图像源的大小 cam->wndHsize = 640; cam->wndVsize = 480; //window cut的设置 cam->targetHsize = cam->wndHsize;// 目标图像格式的设置,与window图像重叠，全覆盖 cam->targetVsize = cam->wndVsize; 旋转没有设置 到目前为止，只是填充了cam的数据，但是camera控制器的源地址寄存器、目的地址寄存器都还没有配置 这两个寄存器的配置依赖于上面初始化的参数 update_camera_config(cam, (u32)-1);//这个函数中集成了一个函数，这个函数就是配置两个寄存器的操作 } static void update_camera_config (struct s5pc100_camera_device *c, u32 cmdcode) { struct s5pc100_camera_device *cam = c; update_camera_regs(cam);// config the regs directly.封装了下面的两个函数，其实没必要 } static void __inline__ update_camera_regs(struct s5pc100_camera_device * cam) { update_source_fmt_regs(cam); update_target_fmt_regs(cam); }
初始化source寄存器
static void __inline__ update_source_fmt_regs(struct s5pc100_camera_device *c) { struct s5pc100_camera_device *cam = c; u32 cfg; cfg = (1<<31)// ITU-R BT.601 YCbCr 8-bit mode |(0<<30)// CB,Cr value offset cntrol for YCbCr |(640<<16)// target image width |(0<<14)// input order is YCbYCr |(640<<0);// source image height writel(cfg, cam->reg_base + S5PC100_CISRCFMT); //0xEE20_0000 + 0000_0000 图像源地址 printk("S5PC100_CIGCFMT = %x\n", readl(cam->reg_base + S5PC100_CISRCFMT)); cfg = (1<<15) |(1<<14) |(1<<30) |(1<<29); writel(cfg, cam->reg_base + S5PC100_CIWDOFST);///0xEE20_0000 + 0000_0004 清缓存fifo cfg = (1<<26) |(1<<29) |(1<<16) |(1<<7) |(0<<0); writel(cfg, cam->reg_base + S5PC100_CIGCTRL);///0xEE20_0000 + 0000_0008全局变量控制寄存器，包含了使能IRQ中断等操作 printk("S5PC100_CIGCTRL = %x\n", readl(cam->reg_base + S5PC100_CIGCTRL)); writel(0, cam->reg_base + S5PC100_CIWDOFST2);//0xEE20_0000 + 0000_0014窗口偏移寄存器 printk("OV9650_VGA mode\n"); }
初始化目的寄存器
static void __inline__ update_target_fmt_regs(struct s5pc100_camera_device * cam) { u32 cfg; u32 h_shift; u32 v_shift; u32 prescaler_v_ratio; u32 prescaler_h_ratio; u32 main_v_ratio; u32 main_h_ratio; switch (formats[cam->format].pixelformat) { case V4L2_PIX_FMT_RGB565: case V4L2_PIX_FMT_RGB24: case V4L2_PIX_FMT_YUV420: case V4L2_PIX_FMT_YUYV: /* YCbCr 1 plane*/ printk("format V4L2_PIX_FMT_YUYV"); writel(img_buff[0].phy_base, cam->reg_base + S5PC100_CIOYSA1);// 0xEE20_0000 + 0000_0018 DMAY1输出开始地址寄存器 将配置好的DMA物理开始地址赋给上述寄存器 /* CIPRTRGFMT. */ cfg = (2 << 29) | (cam->targetHsize << 16)| (cam->targetVsize << 0)|(1<<13)|(1<<14)|(1<<15); 将cam里已经初始化好的大小信息移位，写入对应的位置 writel(cfg, cam->reg_base + S5PC100_CITRGFMT); // 0xEE20_0000 + 0000_0048 目标格式寄存器 /* CISCPRERATIO. */ calculate_prescaler_ratio_shift(cam->srcHsize, cam->targetHsize, &prescaler_h_ratio, &h_shift);//将源的横坐标进行压缩，返回 压缩率和移位数 calculate_prescaler_ratio_shift(cam->srcVsize, cam->targetVsize, &prescaler_v_ratio, &v_shift);//将源的纵坐标进行压缩 main_h_ratio = (cam->srcHsize << 8) / (cam->targetHsize << h_shift); main_v_ratio = (cam->srcVsize << 8) / (cam->targetVsize << v_shift); cfg = ((10 - (h_shift + v_shift)) << 28) | (prescaler_h_ratio << 16) | (prescaler_v_ratio << 0); //移位因子，即共移位多少次 writel(cfg, cam->reg_base + S5PC100_CISCPRERATIO);// 0xEE20_0000 + 0000_0050缩放比例寄存器，实现了图像的缩放处理 cfg = (cam->targetHsize << 16) | (cam->targetVsize << 0); writel(cfg, cam->reg_base + S5PC100_CISCPREDST); // 0xEE20_0000 + 0000_0054 最初的目的定位寄存器 cfg = (main_h_ratio << 16) | (main_v_ratio << 0); writel(cfg, cam->reg_base + S5PC100_CISCCTRL); //main-scaler control Reg的配置 cfg = cam->targetVsize * cam->targetHsize; //长*宽，0-27位，满足了 writel(cfg, cam->reg_base + S5PC100_CITAREA);//输出目标区域大小寄存器 cfg = (cam->targetVsize << 0) | (cam->targetHsize << 16); writel(cfg, cam->reg_base + S5PC100_ORGOSIZE); // 0xEE20_0000 + 0000_0184 DMA图像开始坐标寄存器 break; } } 下面的函数的意思是:传进来两个参数，一个是源的大小，另个是目的的大小，如果源是目标的64倍以上就错了，否则进行缩放，即源的大小是目标的32-64倍之间，就返回ratio（缩放比例）和shift（2的多少次幂），缩放比例是2的多少次幂，这样做的目的是方便移位，因为移位都是2的倍数 int calculate_prescaler_ratio_shift(unsigned int SrcSize, unsigned int DstSize, unsigned int*ratio,unsigned int *shift) { if(SrcSize>=64*DstSize) { return -EINVAL; } else if(SrcSize>=32*DstSize) { *ratio=32; *shift=5; } else if(SrcSize>=16*DstSize) { *ratio=16; *shift=4; } else if(SrcSize>=8*DstSize) { *ratio=8; *shift=3; } else if(SrcSize>=4*DstSize) { *ratio=4; *shift=2; } else if(SrcSize>=2*DstSize) { *ratio=2; *shift=1; } else { *ratio=1; *shift=0; } return 0; }
