RK3588-Camera:MIPI-CSI調(diào)試之通路解析
一、簡(jiǎn)介
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MIPI聯(lián)盟，即移動(dòng)產(chǎn)業(yè)處理器接口（Mobile Industry Processor Interface 簡(jiǎn)稱MIPI）聯(lián)盟。MIPI（移動(dòng)產(chǎn)業(yè)處理器接口）是 MIPI聯(lián)盟發(fā)起的為移動(dòng)應(yīng)用處理器制定的開放標(biāo)準(zhǔn)和一個(gè)規(guī)范。
目的是把手機(jī)內(nèi)部的接口如攝像頭、顯示屏接口、射頻/基帶接口等標(biāo)準(zhǔn)化，從而減少手機(jī)設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度和增加設(shè)計(jì)靈活性。
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CSI & DSI
? CSI ( Camera Serial Interface )：攝像頭接口
? DSI ( Display Serial Interface )：顯示接口
二、 名詞解釋：
- ISP ( Image Signal Processor )： 即圖像信號(hào)處理模塊， 主要作用是對(duì)前端圖像傳感器輸出的信號(hào)做后期處理，依賴于 ISP 才能在不同的光學(xué)條件下都能較好的還原現(xiàn)場(chǎng)細(xì)節(jié)。
- VICAP（ Video capture ）：視頻捕獲單元
三、RK3588 的camera通路:
多sensor支持：
- 單路硬件isp最多支持4路復(fù)用，isp復(fù)用情況支持分辨率如下：
- 2路復(fù)用：最大分辨率3840x2160，dts對(duì)應(yīng)配置2路rkisp_vir設(shè)備。
- 3路或4路復(fù)用：最大分辨率2560x1536，dts對(duì)應(yīng)配置3或4路rkisp_vir設(shè)備。
- 硬件支持最多采集7路sensor：6mipi + 1dvp，多sensor軟件通路如下：
下圖是RK3588 camera連接鏈路示意圖，可以支持7路camera。
四、 鏈路解析：
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圖中：mipi camera2---> csi2_dphy1 ---> mipi2_csi2 ---> rkcif_mipi_lvds2--->rkcif_mipi_lvds2_sditf --->rkisp0_vir2
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對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)：imx415 ---> csi2_dphy0 ---> mipi2_csi2 ---> rkcif_mipi_lvds2--->rkcif_mipi_lvds2_sditf --->rkisp0_vir2
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鏈接關(guān)系：sensor---> csi2 dphy---->mipi csi host--->vicap
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實(shí)線鏈路解析： Camera sensor ---> dphy ---> 通過mipi_csi2模塊解析mipi協(xié)議---> vicap ( rkcif節(jié)點(diǎn)代表vicap )
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虛線鏈路解析：vicap ---> rkcif_mipi_lvds2_sditf ---> isp
每個(gè)vicap節(jié)點(diǎn)與isp的鏈接關(guān)系，通過對(duì)應(yīng)虛擬出的XXX_sditf來指明鏈接關(guān)系。
五、RK3588硬件通路框圖
- rk3588支持2個(gè)isp硬件，每個(gè)isp設(shè)備可虛擬出多個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)，軟件上通過回讀的方式，依次從ddr讀取每一路的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)isp處理。對(duì)于多攝方案，建議將數(shù)據(jù)流平均分配到兩個(gè)isp上。
- 回讀：指數(shù)據(jù)經(jīng)過vicap采集到ddr，應(yīng)用獲取到數(shù)據(jù)后，將buffer地址推送給isp，isp再?gòu)膁dr獲取圖像數(shù)據(jù)。
六、詳細(xì)解析：
- imx415 : Camera sensor
- csi2_dphy0 ： rk3588支持2個(gè)dphy硬件，這里我們稱之為dphy0_hw/dphy1_hw ，，兩個(gè)dphy硬件都可以工作在full mode 和split mode兩種模式下。
當(dāng)使用dphy0_hw:
- full mode：節(jié)點(diǎn)名稱使用csi2_dphy0，最多支持4 lane。
當(dāng)dphy0_hw使用full mode時(shí)，鏈路需要按照csi2_dphy1這條鏈路來配置，但是節(jié)點(diǎn)名稱csi2_dphy1需要修改為csi2_dphy0，軟件上是通過phy的序號(hào)來區(qū)分phy使用的模式。 - split mode：拆分成2個(gè)phy使用，分別為csi2_dphy1（使用0/1 lane）、csi2_dphy2(使用2/3 lane)，每個(gè)phy最多支持2 lane。
當(dāng)使用dphy1_hw:
- full mode：節(jié)點(diǎn)名稱使用csi2_dphy3，最多支持4 lane。
當(dāng)dphy1_hw使用full mode時(shí)，鏈路需要按照csi2_dphy4這條鏈路來配置，但是節(jié)點(diǎn)名稱csi2_dphy4需要修改為csi2_dphy3，軟件上是通過phy的序號(hào)來區(qū)分phy使用的模式。 - split mode：拆分成2個(gè)phy使用，分別為csi2_dphy4（使用0/1 lane）、csi2_dphy5(使用2/3 lane)，每個(gè)phy最多支持2 lane。
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dcphy：
rk3588支持兩個(gè)dcphy，節(jié)點(diǎn)名稱分別為csi2_dcphy0/csi2_dcphy1。每個(gè)dcphy硬件支持RX/TX同時(shí)使用，對(duì)于camera輸入使用的是RX。支持DPHY/CPHY協(xié)議復(fù)用；需要注意的是同一個(gè)dcphy的TX/RX只能同時(shí)使用DPHY或同時(shí)使用CPHY。其他dcphy參數(shù)請(qǐng)查閱rk3588數(shù)據(jù)手冊(cè)。 -
使用上述mipi phy節(jié)點(diǎn)，需要把對(duì)應(yīng)的物理節(jié)點(diǎn)配置上。
（csi2_dcphy0_hw/csi2_dcphy1_hw/csi2_dphy0_hw/csi2_dphy1_hw） -
每個(gè)mipi phy都需要一個(gè)csi2模塊來解析mipi協(xié)議，節(jié)點(diǎn)名稱分別為mipi0_csi2~mipi5_csi2。
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rk3588所有camera數(shù)據(jù)都需要通過vicap，再鏈接到isp。rk3588僅支持一個(gè)vicap硬件，這個(gè)vicap支持同時(shí)輸入6路mipi phy，及一路dvp數(shù)據(jù)，所以我們將vicap分化成rkcif_mipi_lvds~rkcif_mipi_lvds5、rkcif_dvp等7個(gè)節(jié)點(diǎn)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的綁定關(guān)系需要嚴(yán)格按照框圖的節(jié)點(diǎn)序號(hào)配置。
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每個(gè)vicap節(jié)點(diǎn)與isp的鏈接關(guān)系，通過對(duì)應(yīng)虛擬出的XXX_sditf來指明鏈接關(guān)系。
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rk3588支持2個(gè)isp硬件，每個(gè)isp設(shè)備可虛擬出多個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)，軟件上通過回讀的方式，依次從ddr讀取每一路的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)isp處理。對(duì)于多攝方案，建議將數(shù)據(jù)流平均分配到兩個(gè)isp上。
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直通與回讀模式：
?直通：指數(shù)據(jù)經(jīng)過vicap采集，直接發(fā)送給isp處理，不存儲(chǔ)到ddr。需要注意的是hdr直通時(shí)，只有短幀是真正的直通，長(zhǎng)幀需要存在ddr，isp再?gòu)膁dr讀取。?回讀：指數(shù)據(jù)經(jīng)過vicap采集到ddr，應(yīng)用獲取到數(shù)據(jù)后，將buffer地址推送給isp，isp再?gòu)膁dr獲取圖像數(shù)據(jù)。
?在dts配置時(shí)，一個(gè)isp硬件，如果只配置一個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)，默認(rèn)使用直通模式，如果配置了多個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)默認(rèn)使用回讀模式。
七、單路Camera的dts配置說明：( 以imx415攝像頭為例 )
- 案例場(chǎng)景：這里使用的是csi2_dphy0的單路camera配置：
- 鏈路配置： imx415 —> csi2_dphy0 —> mipi2_csi2 —> rkcif_mipi_lvds2—>rkcif_mipi_lvds2_sditf —>rkisp0_vir2
&i2c3 {
status = "okay";
imx415: imx415@1a {
status = "okay";
compatible = "sony,imx415";
reg = < 0x1a >;
clocks = < &cru CLK_MIPI_CAMARAOUT_M3 >;
clock-names = "xvclk";
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = < &mipim0_camera3_clk >;
power-domains = < &power RK3588_PD_VI >;
pwdn-gpios = < &gpio1 RK_PB0 GPIO_ACTIVE_HIGH >;
reset-gpios = < &gpio4 RK_PA0 GPIO_ACTIVE_LOW >;
rockchip,camera-module-index = < 0 >;
rockchip,camera-module-facing = "back";
rockchip,camera-module-name = "CMK-OT2022-PX1";
rockchip,camera-module-lens-name = "IR0147-50IRC-8M-F20";
port {
imx415_out0: endpoint {
remote-endpoint = < &mipidphy0_in_ucam0 >;
data-lanes = < 1 2 3 4 >;
};
};
};
camera_imx219: camera-imx219@10 {
status = "disabled";
compatible = "sony,imx219";
reg = < 0x10 >;
clocks = < &clk_cam_24m >;
clock-names = "xvclk";
rockchip,camera-module-index = < 0 >;
rockchip,camera-module-facing = "back";
rockchip,camera-module-name = "rpi-camera-v2";
rockchip,camera-module-lens-name = "default";
port {
imx219_out0: endpoint {
remote-endpoint = < &mipidphy0_in_ucam1 >;
data-lanes = < 1 2 >;
};
};
};
};
&csi2_dphy0_hw {
status = "okay";
};
&csi2_dphy0 {
status = "okay";
ports {
#address-cells = < 1 >;
#size-cells = < 0 >;
port@0 {
reg = < 0 >;
#address-cells = < 1 >;
#size-cells = < 0 >;
mipidphy0_in_ucam0: endpoint@1 {
reg = < 1 >;
remote-endpoint = < &imx415_out0 >;
data-lanes = < 1 2 3 4 >;
};
mipidphy0_in_ucam1: endpoint@2 {
reg = < 2 >;
remote-endpoint = < &imx219_out0 >;
data-lanes = < 1 2 >;
};
};
port@1 {
reg = < 1 >;
#address-cells = < 1 >;
#size-cells = < 0 >;
csidphy0_out: endpoint@0 {
reg = < 0 >;
remote-endpoint = < &mipi2_csi2_input >;
};
};
};
};
&mipi2_csi2 {
status = "okay";
ports {
#address-cells = < 1 >;
#size-cells = < 0 >;
port@0 {
reg = < 0 >;
#address-cells = < 1 >;
#size-cells = < 0 >;
mipi2_csi2_input: endpoint@1 {
reg = < 1 >;
remote-endpoint = < &csidphy0_out >;
};
};
port@1 {
reg = < 1 >;
#address-cells = < 1 >;
#size-cells = < 0 >;
mipi2_csi2_output: endpoint@0 {
reg = < 0 >;
remote-endpoint = < &cif_mipi2_in0 >;
};
};
};
};
&rkcif {
status = "okay";
};
&rkcif_mipi_lvds2 {
status = "okay";
port {
cif_mipi2_in0: endpoint {
remote-endpoint = < &mipi2_csi2_output >;
};
};
};
&rkcif_mipi_lvds2_sditf {
status = "okay";
port {
mipi_lvds2_sditf: endpoint {
remote-endpoint = < &isp0_vir0 >;
};
};
};
&rkcif_mmu {
status = "okay";
};
&rkisp0 {
status = "okay";
};
&isp0_mmu {
status = "okay";
};
&rkisp0_vir0 {
status = "okay";
port {
#address-cells = < 1 >;
#size-cells = < 0 >;
isp0_vir0: endpoint@0 {
reg = < 0 >;
remote-endpoint = < &mipi_lvds2_sditf >;
};
};
};
&pinctrl {
camera {
cam_pwdn_gpio: cam-pwdn-gpio {
rockchip,pins = < 1 RK_PB0 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_up >;
};
};
};