之前一段时间有幸在高通android平台上调试2款camera sensor,一款是OV的5M YUV sensor,支持jpeg out,同时也支持AF,调试比较比较简单,因为别的项目已经在使用了,只是把相关的驱动移植过来就好;另一款是Samsung的一款比较新的3M YUV FF sensor,在最新项目中要使用的,本文以调试该sensor为例,从底层驱动的角度分享一下高通android平台下调试camera的经验,而对于高通平台camera部分的架构以及原理不做过多的介绍。
一、准备工作
从项目中看,在硬件(板子)ready前,软件部分是要准备好的。单独从底层驱动来看,软件部分可以分为2个部分,一个是高通平台相关的,再一个就是sensor部分的,通常的做法就是把sensor相关的设定移植到高通平台的框架之中。这样就需要先拿到sensor的spec以及厂商提供的sensor register setting file。Spec的用途是清楚高通平台和sensor通讯(读写寄存器)的时序以及相关参数设定;而厂商提供的setting file则是在使用camera各个功能(preview、snapshot...)时候需要写入到sensor中的.
本项目中,高通平台为MSM7X27,camera为Samsung 5CA。从spec中知道,该sensor的I2C ID为0x78,I2C的通信采用双字节方式,另外也弄清楚了读写sensor寄存器的规则,从调试角度看这些基本上够用了。另外厂商提供的setting file,其实就是寄存器列表,告诉我们再什么时候将哪些寄存器写入什么值,通常是一个寄存器地址再加上一个寄存器的值,不过Samsung提供的是PC上调试使用的文本,需要自己转换成c语言中的二维数组。从文件中看,寄存器数据可以分为几个部分:初始化、IQ设定(tuning相关)、clk设定、preview设定、snapshot设定,基本上有这几个就够了,其他的比如调节亮度啦、设定特殊效果啦、设置白平衡啦等等都可以自己通过spec来完成。
Sensor部分的东西搞定后,接下来就是修改高通camera部分的驱动了,主要有:
Kernal部分:
1、检查Sensor的电源配置,并修改软件中的设定。本项目中使用2.8/1.8/1.5共3个电源。
2、检查并修改sensor reset设置。注意reset的时间设定,务必和spec中一致,否则会导致sensor无法工作。
3、修改I2C驱动,使用双字节读写的接口,并完成读取sensor ID的接口。这个用来检验I2C通讯是否OK
4、导入寄存器设定,分别在初始化、preview、snapshot等几个部分写入对应的寄存器值。
注意:reset以及写寄存器部分一定要按照spec的规定加入一些delay,否则会导致sensor工作异常
User空间部分:
这个部分主要是根据硬件的规格来配置VFE,如sensor输出数据的格式,接口方式、分辨率大小、同步信号模式等,比较简单,但一定要检查仔细,任何一个地方不对都会导致调试失败。
到这里为止,软件部分的准备已经告一段落了。
二、调试环境准备(板子出来了,但sensor sample还没到位)
首先,测试点的准备。
调试前就需要想好,如果sensor无法工作,要怎么去debug,这就需要去测量一些信号,比如power、reset、I2C、M/P CLK、H/V同步信号、数据信号等,要确保这些信号都可以测量到。
其次要选择软件的调试环境,这里选择在ADB环境中执行高通的mm-qcamera-test程序来调试,相关的trace都可以打印出来。
这样就万事俱备,只欠sensor了。
三、调试(sensor终于拿到了)
将sensor接到板子上,开机后,ADB中运行调试程序,preview画面并没有出来,失败,有点小失望,本来觉得可以一气呵成的,但毕竟这是一个全新的sensor,任何一个地方没有想到位做到位都会导致失败。那就找原因吧。
1、首先从trace得知,I2C已经读到了sensor的ID:0x05CA,这可以说明I2C通讯是没有问题的
2、接着检查Sensor的电源配置,测量了供给sensor的3个电源,都是OK的。
3、测量MCLK,这个是提供给sensor使用的,正常(24MHZ)
4、测量PCLK,这个是sensor输出的,正常(58MHZ,高通上限为96MHZ),和寄存器中配置的一致。
5、测量H/V同步信号,这个是sensor输出的,正常。和FPS和分辨率一致。
6、测量数据信号,这个是sensor输出的,正常。(数据信号,示波器上可以看到)
这样看来,sensor已经在正常工作了,但为何preview画面没有出来呢?继续检查高通这边的设定。
从trace看,高通的VFE已经reset并且start了,但一直接没有输出preview数据,这就奇怪了,sensor明明已经输出了,为什么VFE接收后并没有把数据吐出来呢,难道这个sensor输出的数据VFE无法识别?为了验证这个问题,我在另一块板子上测量了OV sensor输出数据的波形,主要是M/P clk、H/V同步信号,然后再拿来对比,不过并没有发现异常,只是H/V同步信号有所不同,主要高低的占空比不太一致,会不会是这样信号的问题呢?为了进一步验证,我同时测量了H/V 信号和数据信号,这时发现OV sensor输出的数据信号是包在V帧同步信号的低电平中;而Samsung 5CA输出的数据信号是包在V帧同步信号的高电平中,会不会是因为V信号极性设置不对导致VFE没有读取到sensor输出的数据呢?重新检查了一下高通VFE的设定,果然有一个参数是用来设定V信号极性的,这个参数默认是Active Low的,我这边并没有去修改它。接着把这个参数修改为Active High,重新build、download后,开机运行,Ok了,preview画面可以正常显示了。到这里为止sensor的硬件调试可以算作完成了,后续的其他功能也可以慢慢完善了。