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二月半
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原创 从零开始摄像头驱动设计(一)_I2C框架及设备树插件应用

2024-3-31 09:22 945 12 3 分类: MCU/ 嵌入式 文集: Rockchip
前言

像我这样很多学习驱动的同学都会想一个问题：学了这个能干嘛？学了那个能干嘛？

姑且找找网络上开源的项目，找找，看看，还是一脸懵。因为开源只提供源码和大致介绍下做什么和有什么。而面对于基础开发者的博客还是很少的。甚至有的博主只是放一些定义，丢几个结构体的注释就完结。我曾经就是通过查缺补漏才形成了一个完整的项目框架。

借此，我打算撰写一套驱动的开发流程，从硬件调试到驱动框架搭建，到系统调用验证。

因为AI的盛行，自动驾驶，人脸识别等应用都成了市场的领航者。而他们用到的最多的基础配件都是SOC和摄像头模块等，所以我后面将针对摄像头的开发流程撰写一整套系列教程。希望可以供小白参考学习，也期待大佬进行点评。

不说废话了，接下来请看我的展示。

在开始之前有必要说明下硬件环境：

  • 主芯片：瑞芯微的rv1126
  • 摄像头：ov5640
  • 内核版本：Linux 4.19

市面大多数摄像头都是使用I2C进行配置和初始化的，这里的I2C有时也叫SCCB，不过基本时序差不多的，一般不做区分。

一、确定I2C硬件连接正确

  1. 硬件接线：先将摄像头的i2c接到主板上的对应I2C上，然后接上电源，我的OV5640模块是接5V和3.3V
  2. 使用i2c-tool工具查看摄像头的i2c地址，下面介绍有两种方式

第一种

  • 命令行输入

i2cdetect -y 1 //“1”代表I2C编号，一般一个SOC有很多I2C，如果接的是I2C0，这里就写0

得到如下结果，3c则是当前摄像头的i2c设备地址，这里先说明一下，如果3C这个地址被驱动使用，则显示UU

  • 试试得到设备的各个寄存器的值，使用如下命令

i2cdump -f -y 1 0x3c

将得到如下结果

有这两个基本够用了，如果想了解更多，则可以看看如下文章

Linux系统下i2c工具 i2c-tool 的使用 

第二种

查看数据手册

看到这里就有人有疑问了，为啥这里的设备地址是78，而第一种方法得到的是3C。这个疑问我有个文章写过 （ I2C简单实验之LT6911UXC读取ChipID），大家可以看下，我也贴在这

然后咱们就可以使用i2c-tool进行调试了。

二、I2C驱动基本框架的搭建

我曾在 I2C简单实验之LT6911UXC读取ChipID搭建过一个基本框架，这里再给大家分享一个比较简单的框架

  1. static int ov5640_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)
  2. {
  3. dev_info(dev,"\r\n this function is %s",__FUNCTION__);//封装好的打印api，其实就是经过一番操作最后调用printk函数
  4. return 0;
  5. }
  7. static int ov5640_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)
  8. {
  9. dev_info(dev,"\r\n this function is %s",__FUNCTION__);
  10. return 0;
  11. }
  13. const struct i2c_device_id ov5640_id[]={
  14. {"ov5640",0},
  15. {}
  16. };
  17. MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, ov5640_id);
  20. static const struct of_device_id ov5640_of_match[] = {
  21. { .compatible = "ovti,ov5640" },
  22. { /* sentinel */ }
  23. };
  24. MODULE_DEVICE_TABLE(of, ov5640_of_match);
  27. static struct i2c_driver ov5640_i2c_driver = {
  28. .driver = {
  29. .of_match_table = of_match_ptr(ov5640_of_match),
  30. .name = "ov5640",
  31. },
  32. .probe = ov5640_probe,
  33. .remove = ov5640_remove,
  34. .id_table = ov5640_id,
  35. };
  37. //这里是linux封装好的api，其中已经包含了init ,exit以及I2C设备的注册过程。
  38. module_i2c_driver(ov5640_i2c_driver);
  40. MODULE_DESCRIPTION("Omnivision OV5640 Camera Driver");
  41. MODULE_AUTHOR("LY");
  42. MODULE_LICENSE("GPL v2");

代码阅读顺序

按照以上的阅读顺序，有一点基础的同学肯定一目了然。这里就不做过多说明。

三、设备树插件的使用

设备树插件的原理和基本运用我在早期的文章已经写过：设备树插件_configfs学习笔记

这里贴一下使用方式，毕竟原理大致了解了就行了。使用之前先下载好驱动

链接: https://pan.baidu.com/s/1uuwqCwlZNkSLorEWTmkFrQ 提取码: 5dbv

加载方式跟普通驱动加载方式一样，俩个命令加载insmod和卸载rmmod

1.编写dts文件

  1. /dts-v1/;
  2. /plugin/;
  4. /{
  5. fragment@0{
  6. target=<&i2c1>;
  7. __overlay__{
  8. ov5640:ov5640@3c{
  9. status="okay";
  10. compatible = "ovti,ov5640";
  11. reg=<0x3c>;
  12. };
  13. };
  14. };

2. 编译

  • 编译的方式和编译设备树是一样的

sdk/kernel/scripts/dtc/dtc -I dts -O dtb overlay.dts -o overlay.dtbo

  • 反编译为

sdk/kernel/scripts/dtc/dtc -I dtb -O dts overlay.dtbo -o overlay.dts

3. 使用

  • 通过第三节加载相关驱动后，进入设备树插件相关configfs中

cd /sys/kernel/config/device-tree/overlays

  • 创建一个内核对象

mkdir test

  • 使用命令将dtbo写入到内核对象

cat /overlay.dtbo > /test/dtbo

  • 使能dtbo

echo 1>/test/status

  • 通过以下方式将能看到加载的节点

ls /proc/device-tree/i2c@ff510000/

如图所示

四、加载之前编写好的i2c驱动

  1. 加载驱动之前需要先编译成KO文件，可以使用如下模板

  1. obj-m += <驱动的c文件名>.o
  2. KDIR:=<内核路径>
  3. PWD?=$(shell pwd)
  4. all:
  5. make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
  6. clean:
  7. rm -f *.ko *.o *.mod.o *.mod.c *.symvers *.order

编译命令 make

  1. 加载

insmod <驱动的C文件名>.KO

正确执行了probe函数，证明我们的驱动和设备树插件都使用的完全正确。


原文链接

嵌入式驱动 摄像头 i2c 设备树插件

作者： 二月半， 来源：面包板社区

链接： https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-1862109.html

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文章评论（1条评论）

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开发工匠 2024-4-24 10:03

写的好，学习和参考
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