ov9650網路攝影機驅動之——linux核心v4l2架構分析2

NO.2 Camera解碼器、控制器

 

1.根據camera控制器的描述，映像傳輸有兩個DMA通道，我們用的是C通道，所以先將DMA記憶體初始化，因為在V4L2操作中有把VIDIOC_REQBUFS中分配的資料緩衝轉換成物理地址的操作

所以DMA在用之前要初始化，包括實際物理地址的計算

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); //系統函數，size應該是2的n次冪，記憶體按頁分配img_buff[0].order = order;img_buff[0].virt_base = __get_free_pages(GFP_KERNEL|GFP_DMA, img_buff[0].order);//申請DMA空間，該函數可分配多個頁並返回分配記憶體的首地址，分配的頁數為2的order次冪，分配的頁也不清零。order允許的最大值是10（即1024頁）或者11（即2048頁），具體依賴於硬體平台。img_buff[0].img_size = size;img_buff[0].phy_base = img_buff[0].virt_base - PAGE_OFFSET + PHYS_OFFSET;// the DMA address.申請的DMA的物理地址，怎麼計算的呢？首先要減去PAGE_OFFSETwhy?因為在linux系統中，進程的4G空間被分為使用者空間和核心空間兩部分，使用者空間的地址一般分布為0-3G（即RAGE_OFFSET）,這樣剩下的3-4G為核心空間，然後再加上 +PHYS_OFFSET（這個是由具體的cpu決定的，RAM的物理起始地址），這樣的話phy_base就對應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

 

• 映像源的格式設定
• window cut的設定
• 靶心圖表像格式的設定
• 映像的縮放、旋轉設定
• （可選，如果是用本地LCD顯示的話）將輸出buffer地址定位在Framebuffer顯存地址中（即記憶體重疊，這樣的話LCD就能直接顯示了），因為這裡沒用到LCD，所以這個就省略

 

具體代碼：

 

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.選擇C通道  cam->srcHsize = 640;//  FIXME, the OV9650's horizontal output pixels.設定映像源的大小 cam->srcVsize = 480;// FIXME, the OV9650's verical output pixels. 設定映像源的大小     cam->wndHsize = 640; cam->wndVsize = 480; //window cut的設定 cam->targetHsize = cam->wndHsize;//靶心圖表像格式的設定,與window映像重疊，全覆蓋 cam->targetVsize = cam->wndVsize;旋轉沒有設定到目前為止，只是填充了cam的資料，但是camera控制器的源地址寄存器、目的地址寄存器都還沒有配置這兩個寄存器的配置依賴於上面初始化的參數 update_camera_config(cam, (u32)-1);//這個函數中整合了一個函數，這個函數就是配置兩個寄存器的操作 } 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.封裝了下面的兩個函數，其實沒必要} 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 heightwritel(cfg, cam->reg_base + S5PC100_CISRCFMT);    //0xEE20_0000 + 0000_0000 映像源地址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 清緩衝fifocfg = (1<<26)|(1<<29)|(1<<16)|(1<<7)|(0<<0);writel(cfg, cam->reg_base + S5PC100_CIGCTRL);///0xEE20_0000 + 0000_0008全域變數控制寄存器，包含了使能IRQ中斷等操作printk("S5PC100_CIGCTRL = %x\n", readl(cam->reg_base + S5PC100_CIGCTRL));writel(0, cam->reg_base + S5PC100_CIWDOFST2);//0xEE20_0000 + 0000_0014視窗位移寄存器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輸出開始地址寄存器            將配置好的DMA物理開始地址賦給上述寄存器                                                                       /* CIPRTRGFMT. */cfg = (2 << 29) | (cam->targetHsize << 16)| (cam->targetVsize << 0)|(1<<13)|(1<<14)|(1<<15);將cam裡已經初始化好的大小資訊移位，寫入對應的位置writel(cfg, cam->reg_base + S5PC100_CITRGFMT);    // 0xEE20_0000 + 0000_0048 目標格式寄存器/* CISCPRERATIO. */calculate_prescaler_ratio_shift(cam->srcHsize, cam->targetHsize, &prescaler_h_ratio, &h_shift);//將源的橫座標進行壓縮，返回 壓縮率和移位元calculate_prescaler_ratio_shift(cam->srcVsize, cam->targetVsize, &prescaler_v_ratio, &v_shift);//將源的縱座標進行壓縮 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縮放比例寄存器，實現了映像的縮放處理 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;        //長*寬，0-27位，滿足了writel(cfg, cam->reg_base + S5PC100_CITAREA);//輸出目的地區域大小寄存器 cfg = (cam->targetVsize << 0) | (cam->targetHsize << 16);writel(cfg, cam->reg_base + S5PC100_ORGOSIZE); //0xEE20_0000 + 0000_0184 DMA映像開始座標寄存器break; }}下面的函數的意思是:傳進來兩個參數，一個是源的大小，另個是目的的大小，如果源是目標的64倍以上就錯了，否則進行縮放，即源的大小是目標的32-64倍之間，就返回ratio（縮放比例）和shift（2的多少次冪），縮放比例是2的多少次冪，這樣做的目的是方便移位，因為移位都是2的倍數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;}