Sensor 驱动调试指南

概述

编写目的

此文档旨在指导如何在 V85X、V821、V861 平台上进行 Sensor 驱动移植和调试，调试过程中常见问题的处理，以便于相关人员查看。

适用范围

适用于 Tina Linux 平台，Tina-v4.0 ，Tina-v5.0 V系列相关，V85x_TINA、V85xS_ARTMOS、V821_TINA、V861_TINA。

术语与缩略词

MIPI：移动产业处理器接口联盟(Mobile Industry Processor Interface)

D-PHY：MIPI-CSI2 物理层(D-Core Physical Layer)，将 Sensor 端发来的模拟电信号转换为数字信号

CSI2：MIPI-CSI2 协议层(Camera Serial Interface 2)，将数字信号按照协议内容进行解析和检错

Lane：连接 TX 和 RX 端的一组差分线代表一组lane，如下图所示 1lane 与 2lane 硬件连接图

mipi1lane硬件连接图

mipi2lane硬件连接图

Mbps：Mbit per second，表示 MIPI 数据传输速度的单位，比如 OV4689 的 MIPI 速率是 672Mbps，一般指的是单条 lane 上每秒钟传输的数据量是672Mbit

DVP：Digital Video Port 是并口传输，数据位宽有 8bit、10bit、12bit 等，是非差分信号，最高速率要比串行传输的MIPI接口低

PCLK：pixel clock 像素时钟，每个时钟对应一个像素数据，一般为几十MHz

HSYNC：Horizonal Synchronization，是行同步信号。就是在告诉接收端，HSYNC有效时段内接收端接收到的所有的信号输出属同一行

VSYNC：Vertical Synchronization，是场同步信号。以高电平有效为例，VSYNC置高直到被拉低，这个区段所输出的所有影像数据组成一个frame

MCLK：Master Clock，外部晶振或主控输出给Sensor的驱动时钟，典型值是24MHz、27MHz

SCL：Serial Clock Line，串行时钟线，负责产生同步时钟脉冲

SDA：Serial Data Line，串行数据线，负责在设备间传输串行数据

Camera 驱动概览

VIN 驱动目录

适用产品列表

模块版本	驱动文件
Linux-4.9	drivers/media/platform/sunxi_vin/
Linux-5.4/Linux-6.6	bsp/drivers/vin/

V系列平台 sunxi-vin 驱动的目录概览：

sunxi-vin/
├── Kconfig
├── Makefile
├── modules
│   ├── sensor  //sensor驱动文件目录
├── utility
├── vin.c       //vin.c是驱动的主要功能实现，包括注册/注销、参数读取、与 v4l2 上层接口、与各 device 的下层接口、中断处理、buffer 申请切换等；
├── vin-cci
├── vin-csi     //csi接口驱动文件
├── vin-isp
├── vin-mipi    //mipi接口驱动文件
├── vin-stat
├── vin-tdm     //TDM模块驱动文件
├── vin-video   //video设备驱动文件
└── vin-vipp    //VIPP模块驱动文件

Sensor 驱动目录

适用产品列表

模块版本	驱动文件
Linux-4.9	drivers/media/platform/sunxi_vin/modules/sensor/
Linux-5.4/Linux-6.6	bsp/drivers/vin/modules/sensor/

V系列平台 Sensor 驱动的目录概览：

sensor/
├── ar0238.c
├── ar0238_hispi.c
├── bf2253l_mipi.c
├── bf2257cs_mipi.c
├── built-in.o
├── c2390a_mipi.c
├── C2398_mipi.c
├── c2399_mipi.c
├── camera_cfg.h
├── camera.h
├── f355p_dvp.c
├── f355p_mipi.c
├── f37h_mipi.c
├── f37p_mipi.c
├── f37p_mipi_vc.c
├── f53_mipi.c
├── gc02m1_mipi.c
├── gc0308_mipi.c
├── gc030a_mipi.c
├── gc0310_mipi.c
├── gc0339_mipi.c
├── gc0403_mipi.c
├── gc0406_mipi.c
....

Sensor 驱动数据结构

以 gc2053_mipi.c、gc1084_mipi.c 驱动文件为例，下面给出 Sensor 驱动关键数据结构的说明

// 【参考驱动文件目录】
// Linux-4.9
drivers/media/platform/sunxi_vin/modules/sensor/gc2053_mipi.c
// Linux-5.4或Linux-6.6
bsp/drivers/vin/modules/sensor/gc1084_mipi.c

Sensor 寄存器配置定义

struct regval_list 结构体用于填写 Sensor 初始化配置列表下需要写入的地址和值，配置由 Sensor 厂提供，struct regval_list 结构体定义如下，每一组分辨率和帧率下对应一个 regval_list 数组，regval_list 结构体变量的命名规则一般是 sensor_xxx(分辨率帧率)_regs。

struct regval_list {
	addr_type addr;
	data_type data;
};

/* 此结构体用于填写 Sensor 寄存器列表，由 Sensor原厂提供 */
static struct regval_list sensor_1080p12_regs[] = {
    /*  1928*1088@12fps */
	/****system****/
	{0xfe, 0x80},
	{0xfe, 0x80},
	{0xfe, 0x80},
	{0xfe, 0x00},
	{0xf2, 0x00},
	{0xf3, 0x00},
...
	{0x02, 0x56},
	{0x03, 0x8e},
	{0x12, 0x80},
	{0x13, 0x07},
	{0x15, 0x12},
	{0xfe, 0x00},
	{0x17, 0x83},
};

Sensor 寄存器配置注册

/* Sensor 驱动由不同的分辨率/帧率的寄存器配置，它们填写在  sensor_win_sizes 结构体数组中 */
static struct sensor_win_size sensor_win_sizes[] = {
	{
		.width		= 1928,
		.height 	= 1088,
		.hoffset	= 4,//0,
		.voffset	= 4,//0,
		.hts		= 2200,
		.vts		= 2700,
		.pclk		= 74250000,
		.mipi_bps	= 297 * 1000 * 1000,
		.fps_fixed	= 12,//12.5
		.bin_factor = 1,
		.intg_min	= 1 << 4,
		.intg_max	= (2700 - 16) << 4,
		.gain_min	= 1 << 4,
		.gain_max	= 110 << 4,
		.regs		= sensor_1080p12_regs,
		.regs_size	= ARRAY_SIZE(sensor_1080p12_regs),
		.set_size	= NULL,
	},
...
};

成员变量	含义说明
width	图像输出宽度，定义 parser 接收进来的宽度
height	图像输出高度，定义 parser 接收进来的高度
hoffset	定义输入 ISP 的宽度偏移量，用于裁剪不需要的像素列
voffset	定义输入 ISP 的宽度偏移量，用于裁剪不需要的像素行
hts	行长(以pclk为单位)
vts	帧长(以hts为单位)
pclk	像素时钟：pclk = hts × vts × fps
mipi_bps	MIPI 速率：mipi bps = hts * vts * fps * raw bit（数据位宽） / lane num（mipi lane 数）
fps_fixed	当前Sensor 寄存器配置对应的帧率
bin_factor	ISP binning配置，默认配置为1
intg_min	ISP可以设置的最小曝光时间（单位：曝光行），平台以16为一行，默认配置16
intg_max	最大曝光时间（默认为当前帧率的VTS，或者 VTS - offset（部分Sensor无法跑满理论VTS时需扣除一定offset，与FAE确认即可）
gain_min	ISP可以设置的Sensor最小增益，平台以16为一倍，默认配置16
gain_max	ISP可以设置的Sensor最大增益
regs	当前帧率/分辨率对应的 Sensor 寄存器数组
regs_size	前帧率/分辨率对应的 Sensor 寄存器数组的长度
set_size	默认为NULL

上述成员变量中，.hts 和.vts 值的设置必须与当前所使用的初始化寄存器配置互相对应，一般在 sensor 的 datasheet 中可以找到，如下，sensor 原厂提供的配置里面也会进行标注，如果没有找到可以询问一下 sensor 原厂。

下图是格科微 gc2053 datasheet 中找到配置 vts 寄存器值，对应格科微 gc2053 MIPI接口 2lane 1080p 12帧的寄存器配置中{0x41, 0x0a},{0x42, 0x8c}，所以对应的 vts 值为 0xa8c=2700，hts 值在 gc2053 datasheet 中没有找到，可以通过 pclk = hts × vts × fps 得出当前的 hts 值填写进去，或者询问 Sensor 原厂。

gc2053_vts寄存器

.intg_max 是最大曝光时间，示例中 gc2053 的最大曝光限制为 vts-16，因为主控端曝光是以 16 为一行，所以将 gc2053 最大曝光限制值左移 4 位填入.intg_max。每个 sensor 的最大曝光限制都是不一样的，这个可以询问一下 sensor 原厂或者翻阅 sensor datasheet 进行查找。

.gain_max 是最大增益，每个 sensor 的最大增益都是不一样的，这个可以询问一下 sensor 原厂或者翻阅 sensor datasheet 进行查找，本例中 sensor 的最大增益为 110 倍，而主控端 ISP 是以 16 为一倍，所以该值需要左移 4 位后填入。

.hoffset和.voffset 用于裁剪不需要的像素列和行，默认是居中裁剪，示例中hoffset为4，表示裁剪图像最左边4列和最右边4列，共裁剪8列，因此裁剪分辨率时，这个值填写为需要裁剪的列除以2，voffset同理。

如果 sensor 输出图像格式是 YUV 的话，则 .bin_factor/.intg_min/.intg_max/.gain_min/.gain_max 这几个成员变量无须填写。

Parser 裁剪宽高

sensor_win_sizes中的width和height用于配置soc parser接收的图像宽度和高度，所以通常也可以用于裁剪sensor图像的宽高（在不修改sensor寄存器配置的前提下）。

如图所示，假设sensor输出图像分辨率：1928x1088，但是应用需要的分辨率（居中裁剪）：1920x1080, 按照如下配置，配置.hoffset为4，parser会裁剪掉左边4列，右边4列，即接收宽度为1920，同理，配置.voffset为的4，parser会裁剪掉上边4行，下边4列，接收高度为1080。

static struct sensor_win_size sensor_win_sizes[] = {
	{
		.width		= 1928,
		.height 	= 1088,
		.hoffset	= 4,//0,
		.voffset	= 4,//0,
		...
		.regs		= sensor_1080p12_regs,
		.regs_size	= ARRAY_SIZE(sensor_1080p12_regs),
		.set_size	= NULL,
	},
...

Sensor 图像数据格式注册

/*
 * Here we'll try to encapsulate the changes for just the output
 * video format.
 *
 */

static struct regval_list sensor_fmt_raw[] = {
// 一般为空
};
/*
 * Store information about the video data format.
 */
static struct sensor_format_struct sensor_formats[] = {
/* 定义 Sensor 输出的图像数据格式，根据Sensor输出格式填写，下述为 RAW 数据格式示例 */
	{
		.desc      = "Raw RGB Bayer",
		.mbus_code = MEDIA_BUS_FMT_SRGGB10_1X10,
		.regs      = sensor_fmt_raw,
		.regs_size = ARRAY_SIZE(sensor_fmt_raw),
		.bpp       = 1
	},
};
#define N_FMTS ARRAY_SIZE(sensor_formats)

// 如果Sensor 输出图像格式是 YUV，则需要根据 Sensor 图像数据输出顺序选择 YUYV/VYUY/UYVY/YVYU  其中一种，如下：
static struct sensor_format_struct sensor_formats[] = {
	{
		.desc = "YUYV 4:2:2",
		.mbus_code = MEDIA_BUS_FMT_YUYV8_2X8,
		.regs = sensor_fmt_raw,
		.regs_size = ARRAY_SIZE(sensor_fmt_raw),
		.bpp = 2,
	},
};
#define N_FMTS ARRAY_SIZE(sensor_formats)

成员变量	含义说明
desc	描述 sensor 输出的图像格式
mbus_code	图像数据RGB分量排列顺序（常见 Bayer 格式：RGGB、BGGR、GRBG、GBRG）
regs	默认填写sensor_fmt_raw
regs_size	默认填写sensor_fmt_raw的大小
bpp	默认为1

Sensor I2C 注册

Sensor I2C 设备地址用于告知主控端丛机所对应的设备地址，以便主控端在通过 I2C 通讯时，能够根据从机（sensor）的设备地址对其进行读写寄存器操作，Sensor I2C 设备地址一般在 Sensor 的 datasheet 中可以找到，在 I2C 读写示例中有标明，如图所示，格科微 gc2053 datasheet 中描述了 Sensor I2C 设备地址。

gc2053_SlaveID地址

需要注意的是，有些 sensor 支持通过修改外围电路设计从而更改设备 TWI 地址，在配置 TWI 设备地址时需要查看原理图或者询问硬件设计人员，如下是 gc2053 两组 TWI 地址：

gc2053_SlaveAddress寄存器

驱动文件里面的 I2C_ADDR 宏定义一般用于填写具体的I2C地址

#define I2C_ADDR 0x6e  /* sensor的TWI地址,I2C_ADDR要和board.dts中的sensor0_twi_addr一致*/

Sensor I2C 数据位宽和地址位宽是在 cci_driver 结构体中定义的，数据位宽和地址位宽必须按照手册说明进行配置，否则 I2C 通讯时没有将 sensor 寄存器值成功写入 sensor 中，导致 sensor 不出图。如下是 gc2053 datasheet I2C 通讯时序图。

/* 定义两组 Sensor CCi driver，CCi全称是camera control interface，由i2c和gpio组成 */
static struct cci_driver cci_drv[] = {
	{
		.name = SENSOR_NAME,
		.addr_width = CCI_BITS_8,
		.data_width = CCI_BITS_8,
	}, {
		.name = SENSOR_NAME_2,
		.addr_width = CCI_BITS_8,
		.data_width = CCI_BITS_8,
	}
};

/* 用于下面Sensor_driver结构体来匹配设备树 */
static const struct i2c_device_id sensor_id[]

/* Sensor driver的定义，其中会通过id_table来匹配设备树 */
static struct i2c_driver sensor_driver[]

gc2053TWI时序图

Sensor 电气接口注册

Sensor 数据传输接口以及 Lane 数定义在 sensor_g_mbus_config 函数中进行填写。

#if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(6, 1, 0)
__maybe_unused static int sensor_g_mbus_config(struct v4l2_subdev *sd,
				struct v4l2_mbus_config *cfg)
{
#if IS_ENABLED(CONFIG_SENSOR_GC2053_ONE_LANE_MIPI)
	cfg->type  = V4L2_MBUS_CSI2_DPHY;
	cfg->bus.mipi_csi2.num_data_lanes = 0 | V4L2_MBUS_CSI2_1_LANE | V4L2_MBUS_CSI2_CHANNEL_0;
#else	/* two lane */
	cfg->type  = V4L2_MBUS_CSI2_DPHY;
	cfg->bus.mipi_csi2.num_data_lanes = 0 | V4L2_MBUS_CSI2_2_LANE | V4L2_MBUS_CSI2_CHANNEL_0;
#endif
	return 0;
}
#else
__maybe_unused static int sensor_g_mbus_config(struct v4l2_subdev *sd,
				struct v4l2_mbus_config *cfg)
{
#if IS_ENABLED(CONFIG_SENSOR_GC2053_ONE_LANE_MIPI)
	cfg->type  = V4L2_MBUS_CSI2_DPHY;
	cfg->flags = 0 | V4L2_MBUS_CSI2_1_LANE | V4L2_MBUS_CSI2_CHANNEL_0;
#else	/* two lane */
	cfg->type  = V4L2_MBUS_CSI2_DPHY;
	cfg->flags = 0 | V4L2_MBUS_CSI2_2_LANE | V4L2_MBUS_CSI2_CHANNEL_0;
#endif
	return 0;
}
#endif

Sensor 驱动接口概览

接口定义	接口说明
sensor_g_fps	获取 Sensor 实时帧率
sensor_s_fps	动态设置 Sensor 帧率
sensor_g_exp	获取 Sensor 曝光时间（单位：曝光行）
sensor_s_exp	设置 Sensor 曝光时间（单位：曝光行）
sensor_g_gain	获取 Sensor 当前增益
sensor_s_gain	设置 Sensor 增益
sensor_s_exp_gain	设置 Sensor 曝光时间和增益
sensor_s_vflip	动态设置 Sensor 垂直翻转
sensor_s_hflip	动态设置 Sensor 水平翻转
sensor_g_flip	获取 Sensor 当前翻转状态
sensor_get_temp	获取 Sensor 当前温度
sensor_power	Sensor 上下电函数
sensor_reset	设置 Sensor 复位
sensor_detect	Sensor 探测函数（测试IIC通信）
sensor_init	Sensor 驱动初始化入口
sensor_ioctl	Sensor 功能函数系统调用入口
sensor_g_mbus_config	Sensor 工作接口类型定义
sensor_g_ctrl	Sensor v4l2_ctrl 功能函数
sensor_s_ctrl	Sensor v4l2_ctrl 功能函数
sensor_reg_init	Sensor 寄存器初始化函数
sensor_s_stream	Sensor 开流函数
sensor_init_controls	Sensor v4l2_ctrl 系统调用初始化函数
sensor_probe	Sensor 驱动资源初始化函数
sensor_remove	Sensor 驱动卸载函数
init_sensor	Sensor 驱动注册函数
exit_sensor	Sensor 驱动注销函数

Sensor 驱动点亮流程

线性模式

线性模式 Sensor 驱动移植根据 MIPI 接口和 DVP 接口来进行说明。

MIPI接口

获取 Sensor 初始化寄存器配置

MIPI接口线性模式Senso驱动r移植以格科微 gc2053 为例，在调试Sensor驱动之前，需要确认以下几点：

图像规格
Sensor使用哪类接口进行图像传输（MIPI、DVP）
需要用到的分辨率和帧率
MCLK频率（常见：24/27M）
连接模组的外围功能电路是否按照sensor原厂提供硬件参考设计来实现的

根据当前方案所需要的分辨率和帧率，对应的MCLK（一般建议是24M）以及sensor硬件设计上所使用到接口（mipi/dvp）和lane数，联系sensor原厂提供一份对应的初始化寄存器配置，提供的配置需要和当前使用的模组匹配。如图所示是格科微 gc2053 MIPI接口 2lane 1080p 12帧的寄存器配置：

gc2053_12fps初始化寄存器配置表

添加驱动文件

添加Makefile文件
添加Sensor驱动文件
添加Kconfig
配置kernel_menuconfig

添加 MakeFile

进入 sensor 目录，打开 MakeFile 文件，添加指定语句，这一步的作用是将.c 源文件编译为.o 文件，如下图所示：

linux系统Makefile文件修改位置

添加 Sensor 驱动文件

进入 sensor 目录，如果需要调试的模组对应的其他型号之前有在全志平台上点过的话，建议以 SDK 中的某个现成的驱动为基础修改，如格科微的 Sensor 驱动命名都是以 gc 开头的，思特威的 Sensor 驱动命名都是以 sc 开头的，索尼的 Sensor 驱动命名都是以 imx 开头的。如果没有，可以找一份硬件配置（如 mipi lane 数，图像输出格式等）相近的驱动，在此基础上进行修改。本例中复用格科微其中一个 Sensor 的源文件，重命名成 gc2053_mipi.c。

添加 Kconfig

在同级目录下的 Kconfig 文件中，将本文件按照格式添加进去，用于 kernel_menuconfig 来选择配置

linux系统Kconfig文件修改位置

配置 kernel_menuconfig

使用 make kernel_menuconfig，进入内核 menuconfig，选中本Senor驱动为 M，M 代表编译成模块（.ko文件），Y 代表编译进内核

// Linux-5.10以前版本
→ Device Drivers → Multimedia support → V4L platform devices → sensor driver select
// Linux-5.10以后版本
→ Allwinner BSP → Device Drivers → VIN (camera) Drivers → sensor driver select

kernel_menuconfig选择界面

修改引脚配置

由于模组硬件外围电路因为实际需求差异与公版开发板使用的 Sensor 模组的外围电路存在差异，所以需要根据当前的硬件设计原理图，修改板级配置 board.dts。

引脚配置与注意事项
MCLK引脚配置
TWI引脚配置
PWDN(sensor使能引脚)和RSTN(sensor复位引脚)配置
需要检查当前板级配置，是否有其他模块复用同组TWI或者GPIO的

// 执行 source build/envsetup.sh 脚本且选择板级之后，可以直接执行 cconfigs 命令进入对应的板级目录。
// V85X平台
device/config/chips/xxx（芯片型号）/configs/xxx（板型）/board.dts
// V821平台
board.dts：device/config/chips/v821/configs/xxx（具体板型）/linux-5.4-ansc/board.dts
// V861平台
board.dts：device/config/chips/v861/configs/xxx（具体板型）/linux-6.6-xuantie/board.dts

这里以公版 V851s perf1 为例进行引脚配置说明，引脚复用功能可以查阅一号通文档《V851S&V851SE_Datasheet_V1.1》10.6.5 V851S GPIO Register Description 章节获取。

MCLK 引脚硬件连接图和对应引脚配置如下：

MCLK硬件连接图

csi_mclk0_pins_a: csi_mclk0@0 {
    allwinner,pins = "PA10";   /* 填写方案硬件设计对应的GPIO引脚，本例填写为PA10 */
    allwinner,pname = "mipi_csi_mclk0";
    allwinner,function = "mipi_csi_mclk0";
    allwinner,muxsel = <0x4>;  /* 引脚复用功能，需要查阅对应平台的数据手册获取 */
    allwinner,drive = <2>;     /* 驱动能力配置，按照默认配置即可 */
    allwinner,pull = <0>;      /* 是否配置为上拉 */
};

PA10引脚复用功能定义

TWI 引脚硬件连接图和对应引脚配置如下：

TWI1引脚硬件连接图

twi1_pins_a: twi1@0 {
    allwinner,pins = "PA6", "PA7";      /* 填写方案硬件设计对应的GPIO引脚，本例填写为PA6、PA7 */
    allwinner,pname = "twi1_scl", "twi1_sda";
    allwinner,function = "twi1";
    allwinner,muxsel = <4>;             /* 引脚复用功能，需要查阅对应平台的数据手册获取 */
    allwinner,drive = <0>;              /* 驱动能力配置，按照默认配置即可 */
    allwinner,pull = <1>;
};

&twi1 {
	clock-frequency = <400000>;
	pinctrl-0 = <&twi1_pins_a>;
	pinctrl-1 = <&twi1_pins_b>;
	pinctrl-names = "default", "sleep";
	/* For stability and backwards compatibility, we recommend setting twi_drv_used to 0 */
	twi_drv_used = <0>;
	twi_pkt_interval = <0>;
	status = "okay";       /* 需要检查此处有没有设置为okay */
};

PA6引脚复用功能定义

PA7引脚复用功能定义

PWDN 引脚硬件连接图和 RSTN 引脚硬件连接图：

PWDN引脚硬件连接图

RSTN引脚硬件连接图

PWDN 引脚和 RSTN 引脚配置是在 board.dts sensor 属性中配置，公版 gc2053 是在 board.dts sensor0 属性中进行相关引脚配置：

sensor0:sensor@0 {
      device_type = "sensor0";
      sensor0_mname = "gc2053_mipi";      /* 必须要和驱动的 SENSOR_NAME 一致 */
      sensor0_twi_cci_id = <1>;           /* 所使用的twi id号，本例中使用的是twi1，故填写为1 */
      sensor0_twi_addr = <0x6e>;          /* sensor 设备ID地址，必须与驱动中的I2C_ADDR一致 */
      sensor0_mclk_id = <0>;              /* 所使用的mclk id号，本例中使用的是MCLK0，故填写为0 */
      sensor0_pos = "rear";
      sensor0_isp_used = <1>;             /* 所使用的sensor为raw sensor，需要过ISP处理，故填写为1 */
      sensor0_fmt = <1>;                  /* sensor输出的图像格式，YUV：0，RAW：1 */
      sensor0_stby_mode = <0>;
      sensor0_vflip = <0>;                /* VIPP 图像垂直翻转 */
      sensor0_hflip = <0>;                /* VIPP 图像水平翻转 */
      sensor0_iovdd-supply = <&reg_aldo2>;/* sensor iovdd 连接的 ldo，根据硬件原理图的连接来决定（在硬件原理图中搜索aldo，然后找到CSI-iovdd对应的是哪一个aldo即可） */
      sensor0_iovdd_vol = <1800000>;	  /* iovdd的电压 */
      sensor0_avdd-supply = <&reg_bldo2>; /* sensor avdd连接的 ldo，根据硬件原理图的连接来决定 */
      sensor0_avdd_vol = <2800000>;		  /* 同上 */
      sensor0_dvdd-supply = <&reg_dldo2>;  /* 同上 */
      sensor0_dvdd_vol = <1200000>;        /* 同上 */
      sensor0_power_en = <>;
      sensor0_reset = <&pio PA 11 1 0 1 0>; /* GPIO 信息配置：pio 端口 组内序号 功能分配 内部电阻状态 驱动能力 输出电平状态,本例中使用的是PA11*/
      sensor0_pwdn = <&pio PA 9 1 0 1 0>;   /* GPIO 信息配置：pio 端口 组内序号 功能分配 内部电阻状态 驱动能力 输出电平状态,本例中使用的是PA9*/
      flash_handle = <&flash0>;
      act_handle = <&actuator0>;
      status  = "okay";
};

移植 Sensor 驱动

修改驱动文件 gc2053_mipi.c 以适配当前使用的模组，如下修改的内容是调试 sensor 驱动所必须填写的，如下：

修改 Sensor Name

修改驱动文件中宏定义 SENSOR_NAME 为"gc2053_mipi"，SENSOR_NAME 要与 board.dts 中的 sensor0_mname 一致，SENSOR_NUM 定义为1表示当前这份驱动只适配一个 gc2053 摄像头。

#define SENSOR_NUM 0x1
#define SENSOR_NAME "gc2053_mipi"

配置 MCLK 时钟

下面的设置代表 sensor 输入时钟频率，可通过 sensor 的 datasheet 查看类似 input clock frequency 对应的数据，其中 MCLK 和使用的寄存器配置强相关，在模组厂提供寄存器配置时，可直接询问当前配置使用的 MCLK 频率是多少，一般原厂提供的初始化寄存器配置里面就包含当前配置所使用的 MCLK 频率，如下是格科微 gc2053 初始化寄存器配置所填写的 MCLK。MCLK 是主控端发出来给到 sensor，MCLK 的配置会影响 sensor 出图的帧率以及上电时序的表现，部分Sensor没有接收到预期的MCLK时，可能存在I2C不通的情况。

sensor的MCLK配置值

// Linux-4.9
 lichee/linux-4.9/drivers/media/platform/sunxi-vin/modules/sensor/gc2053_mipi.c
// Linux-5.4和Linux-6.6
 bsp/drivers/vin/modules/sensor/gc2053_mipi.c

驱动面的 MCLK 宏定义修改为：

#define MCLK              (24*1000*1000)

配置 Sensor ID/CHIP ID

每个 sensor 的 Sensor ID/CHIP ID 都是独一无二，根据这个 ID 号可以探测当前使用的 sensor 是否与驱动相匹配，也可以用于初步校验主控端与 sensor 的 TWI 通讯是否正常， sensor list 适配也是通过探测 ID 号来实现的，Sensor ID/CHIP ID 一般在 sensor 的 datasheet 中找到，可以搜索关键字 Sensor ID 或 CHIP ID 进行查找。

如下是格科微 gc2053 datasheet 中找到 CHIP ID

gc2053_CHIPID寄存器

对应驱动文件里面的 V4L2_IDENT_SENSOR 宏定义修改为：

#define V4L2_IDENT_SENSOR  0x2053

若 sensor 驱动中有宏定义是与 Sensor ID/CHIP ID 的寄存器地址以及 ID 值偏移有关，则对应需要进行填写：

#define ID_REG_HIGH		0xf0     //gc2053 CHIP ID高8位寄存器地址
#define ID_REG_LOW		0xf1     //gc2053 CHIP ID低8位寄存器地址
#define ID_VAL_HIGH		((V4L2_IDENT_SENSOR) >> 8)    //gc2053 CHIP ID高8位寄存器读出来的值
#define ID_VAL_LOW		((V4L2_IDENT_SENSOR) & 0xff)  //gc2053 CHIP ID低8位寄存器读出来的值

上述与 Sensor ID/CHIP ID 有关的宏定义在 sensor_detect 函数中会被使用，这个函数在 sensor 驱动被挂载的时候会被调用执行，同时也可以用来检测主控与 sensor TWI 通讯是否正常。

static int sensor_detect(struct v4l2_subdev *sd)
{
	data_type rdval;
	int eRet;
	int times_out = 3;
	do {
		eRet = sensor_read(sd, ID_REG_HIGH, &rdval);
		sensor_dbg("eRet:%d, ID_VAL_HIGH:0x%x, times_out:%d\n", eRet, rdval, times_out);
		usleep_range(200, 220);
		times_out--;
	} while (eRet < 0  &&  times_out > 0);
    sensor_read(sd, ID_REG_HIGH, &rdval);
    sensor_dbg("ID_VAL_HIGH = %2x, Done!\n", rdval);
    if (rdval != ID_VAL_HIGH)
        return -ENODEV;

    sensor_read(sd, ID_REG_LOW, &rdval);
    sensor_dbg("ID_VAL_LOW = %2x, Done!\n", rdval);
    if (rdval != ID_VAL_LOW)
        return -ENODEV;

    sensor_dbg("Done!\n");
    return 0;
}

配置 Sensor I2C 设备地址、数据/地址位宽

#define I2C_ADDR 0x6e  /* sensor的TWI地址,I2C_ADDR要和board.dts中的sensor0_twi_addr一致*/
...
static struct cci_driver cci_drv[] = {
	{
		.name = SENSOR_NAME,
		.addr_width = CCI_BITS_8,
		.data_width = CCI_BITS_8,
	},
};

添加和注册 Sensor 初始化寄存器配置

static struct regval_list sensor_1080p12_regs[] = {
    /*  1928*1088@12fps */
	/****system****/
	{0xfe, 0x80},
	{0xfe, 0x80},
	{0xfe, 0x80},
	{0xfe, 0x00},
	{0xf2, 0x00},
	{0xf3, 0x00},
...
	{0x02, 0x56},
	{0x03, 0x8e},
	{0x12, 0x80},
	{0x13, 0x07},
	{0x15, 0x12},
	{0xfe, 0x00},
	{0x17, 0x83},
};
...
static struct sensor_win_size sensor_win_sizes[] = {
	{
		.width		= 1920,
		.height 	= 1088,
		.hoffset	= 4,//0,
		.voffset	= 4,//0,
		.hts		= 2200,
		.vts		= 2700,
		.pclk		= 74250000,
		.mipi_bps	= 297 * 1000 * 1000,
		.fps_fixed	= 12,//12.5
		.bin_factor = 1,
		.intg_min	= 1 << 4,
		.intg_max	= (2700 - 16) << 4,
		.gain_min	= 1 << 4,
		.gain_max	= 110 << 4,
		.regs		= sensor_1080p12_regs,
		.regs_size	= ARRAY_SIZE(sensor_1080p12_regs),
		.set_size	= NULL,
	},
...
};

配置图像数据格式

static struct sensor_format_struct sensor_formats[] = {
/* 定义 Sensor 输出的图像数据格式，根据Sensor输出格式填写，下述为 RAW 数据格式示例 */
	{
		.desc      = "Raw RGB Bayer",
		.mbus_code = MEDIA_BUS_FMT_SRGGB10_1X10,
		.regs      = sensor_fmt_raw,
		.regs_size = ARRAY_SIZE(sensor_fmt_raw),
		.bpp       = 1
	},
};
#define N_FMTS ARRAY_SIZE(sensor_formats)

配置MIPI接口

static int sensor_g_mbus_config(struct v4l2_subdev *sd,	struct v4l2_mbus_config *cfg)
{
	cfg->type  = V4L2_MBUS_CSI2;
	cfg->flags = 0 | V4L2_MBUS_CSI2_2_LANE | V4L2_MBUS_CSI2_CHANNEL_0;
	return 0;
}

上电时序配置

sensor 的上电时序控制在 sensor_power 函数中实现，上电时序必须严格按照 sensor datasheet 中的说明来进行，上电时序不对会导致 TWI 异常，主控端与 sensor 通讯失败。

如下图所示是 gc2053 的上电时序图，就是 IOVDD->DVDD->AVDD 的上电顺序，此外 PWDN 和 RESET 引脚的使用也需要结合时序图配置。

gc2053上电时序图

static int sensor_power(struct v4l2_subdev *sd, int on)
{
	switch (on) {
	/* STBY_ON 和 STBY_OFF 基本不使用，可忽略这两个选项的配置 */
	case STBY_ON:
		...

	case STBY_OFF:
		...
	/* 进行上电操作 */
	case PWR_ON:
		sensor_dbg("PWR_ON!\n");
		cci_lock(sd);
		vin_set_mclk(sd, ON);        /* 开启mclk时钟 */
		usleep_range(1000, 1200);
		vin_set_mclk_freq(sd, MCLK); /* 设置MCLK */
		usleep_range(1000, 1200);
		vin_gpio_set_status(sd, PWDN, 1);        /* 将PWDN引脚置为输出 */
		vin_gpio_set_status(sd, RESET, 1);       /* 将RESET引脚置为输出 */
		vin_gpio_write(sd, PWDN, CSI_GPIO_LOW);  /* 将PWDN引脚电频置为低电平 */
		vin_gpio_write(sd, RESET, CSI_GPIO_LOW); /* 将RESET引脚电频置为低电平 */
		usleep_range(1000, 1200);
		vin_set_pmu_channel(sd, IOVDD, ON);      /* 按照时序来分别给IOVDD、DVDD、AVDD供电 */
		usleep_range(1000, 1200);
		vin_set_pmu_channel(sd, DVDD, ON);
		usleep_range(1000, 1200);
		vin_set_pmu_channel(sd, AVDD, ON);
		usleep_range(1000, 1200);
		vin_gpio_write(sd, PWDN, CSI_GPIO_HIGH);  /* 将PWDN、RESET置为高电平 */
		usleep_range(10000, 12000);
		vin_gpio_write(sd, RESET, CSI_GPIO_HIGH);
		usleep_range(10000, 12000);
		cci_unlock(sd);
		break;
}

曝光接口实现

sensor 曝光接口是在 sensor_s_exp 函数中实现的（YUV 格式的 sensor 不需要实现返回0即可），需要翻阅 sensor datasheet 查找控制曝光的相关寄存器，一般使用的是手动曝光模式。如下是 gc2053 控制曝光所需要操作的寄存器。

gc2053控制曝光寄存器

由于主控端的 ISP 曝光是以 16 为一行的，而本例中 gc2053 也是以一行为单位的，所以只需要将传入的曝光值exp_val 除以 16 按照 sensor datasheet 将值写入对应的寄存器。

static int sensor_s_exp(struct v4l2_subdev *sd, unsigned int exp_val)
{
    struct sensor_info *info = to_state(sd);
    int tmp_exp_val = exp_val / 16;                     /* exp_val / 16 得到一行的曝光值 */
    sensor_dbg("exp_val:%d\n", exp_val);
    sensor_write(sd, 0x03, (tmp_exp_val >> 8) & 0xFF);  /* 将曝光值的高8位填入gc2053的控制曝光高位寄存器 */
    sensor_write(sd, 0x04, (tmp_exp_val & 0xFF));       /* 将曝光值的低8位填入gc2053的控制曝光低位寄存器 */
    info->exp = exp_val;
    return 0;
}

注：若所调试的 sensor 是以 1/16 行为单位的，则传入的曝光值 exp_val 可以直接写入 sensor 曝光寄存器若所调试的 sensor 是以半行为单位的，则传入的曝光值 exp_val 需要除以 16 得到一行的曝光值然后乘以 2 后写入 sensor 曝光寄存器

增益接口实现

sensor 增益接口是在 sensor_s_gain 函数中实现的（YUV 格式的 sensor 不需要实现返回0即可），每个 sensor 的 Gain Table 都是不一样的，这个可以询问一下 sensor 原厂 Gain Table 填写方式或者翻阅 sensor datasheet 进行查找。

本次以思特威 sc1346 为例对 sensor 增益接口实现进行一个简单的说明，如下是 sc1346 的模拟增益表，一般会使用模拟增益，思特威的 sensor 会使用数字增益对模拟增益进行一个平滑过渡。主控端的 ISP 增益精度是 1/16（也就是 16 为一倍增益）。

sc1346模拟增益表

static int sensor_s_gain(struct v4l2_subdev *sd, int gain_val)
{
  	struct sensor_info *info = to_state(sd);
	data_type anagain = 0x00;
	data_type gaindiglow = 0x80;
	data_type gaindighigh = 0x00;
	int gain_tmp;

	gain_tmp = gain_val << 3;
	if (gain_val < 32) {     /* 对应数据手册一倍模拟增益，一倍模拟增益到两倍模拟增益（不含两倍模拟增益）以内对应的寄存器值为0x00 */
		anagain = 0x00;
		gaindighigh = 0x00;
		gaindiglow = gain_tmp;  /* 数字增益的计算方式需要询问sensor原厂，这里以思特威提供的计算方式进行一个示例 */
	} else if (gain_val < 64) {
		anagain = 0x08;     /* 对应数据手册两倍模拟增益，两倍模拟增益到三倍模拟增益（不含三倍模拟增益）以内对应的寄存器值为0x08 */
		gaindighigh = 0x00;
		gaindiglow = gain_tmp * 100 / 200/ 1;
	} else if (gain_val < 128) {
		anagain = 0x09;
		gaindighigh = 0x00;
		gaindiglow = gain_tmp * 100 / 200 / 2;
	} else if (gain_val < 256) {
		anagain = 0x0b;
		gaindighigh = 0x00;
		gaindiglow = gain_tmp * 100 / 200 / 4;
	} else if (gain_val < 512) {
		anagain = 0x0f;
		gaindighigh = 0x00;
		gaindiglow = gain_tmp * 100 / 200 / 8;
	} else if (gain_val < 1024) {
		anagain = 0x1f;
		gaindighigh = 0x00;
		gaindiglow = gain_tmp * 100 / 200 / 16;
	} else if (gain_val < 2048) {   /* 数据手册标明最大增益只能到32倍，所以后面的增益模拟增益寄存器值都填写为0x1f */
		anagain = 0x1f;
		gaindighigh = 0x01;
		gaindiglow = gain_tmp * 100 / 200 / 32;
	} else if (gain_val < 4096) {
		anagain = 0x1f;
		gaindighigh = 0x03;
		gaindiglow = gain_tmp * 100 / 200 / 64;
	} else if (gain_val < 8192) {
		anagain = 0x1f;
		gaindighigh = 0x07;
		gaindiglow = gain_tmp * 100 / 200 / 128;
	} else {
		anagain = 0x1f;
		gaindighigh = 0x07;
		gaindiglow = 0xfc;
	}

	sensor_write(sd, 0x3e09, (unsigned char)anagain);      /* 将增益值写入sensor模拟增益寄存器 */
	sensor_write(sd, 0x3e07, (unsigned char)gaindiglow);   /* 将增益值写入sensor数字增益低位寄存器 */
	sensor_write(sd, 0x3e06, (unsigned char)gaindighigh);  /* 将增益值写入sensor数字增益高位寄存器 */

	sensor_dbg("sensor_set_anagain = %d, 0x%x, 0x%x, 0x%x Done!\n", gain_val, anagain, gaindighigh, gaindiglow);
	//sensor_dbg("digital_gain = 0x%x, 0x%x Done!\n", gaindighigh, gaindiglow);
	info->gain = gain_val;

	return 0;
}

上述 sensor 驱动的曝光接口和增益接口实现之后，还需要将接口注册到 vin v4l2 框架中，以便上层应用可以调用到相关的接口控制 sensor 的曝光和增益。

sensor_init_controls 函数添加增益和曝光控件选项，如下：

static int sensor_init_controls(struct v4l2_subdev *sd, const struct v4l2_ctrl_ops *ops)
{
	v4l2_ctrl_handler_init(handler, 2);
	ctrl = v4l2_ctrl_new_std(handler, ops, V4L2_CID_GAIN, 1 * 1600, 256 * 1600, 1, 1 * 1600);
	ctrl = v4l2_ctrl_new_std(handler, ops, V4L2_CID_EXPOSURE, 1, 65536 * 16, 1, 1);

    if (ctrl != NULL)
		ctrl->flags |= V4L2_CTRL_FLAG_VOLATILE;
	return ret;
}

sensor_s_ctrl 函数添加 V4L2_CID_GAIN 和 V4L2_CID_EXPOSURE，对应之前实现的 sensor_s_gain 和 sensor_s_exp 函数。sensor_s_ctrl 下曝光和增益的实现，在于当处于手动曝光模式下，上层可以通过 API 调用到 sensor 驱动实现的 sensor_s_exp 和 sensor_s_gain 函数。

static int sensor_s_ctrl(struct v4l2_ctrl *ctrl)
{
	struct sensor_info *info =
			container_of(ctrl->handler, struct sensor_info, handler);
	struct v4l2_subdev *sd = &info->sd;

	switch (ctrl->id) {
	case V4L2_CID_GAIN:
		return sensor_s_gain(sd, ctrl->val);
	case V4L2_CID_EXPOSURE:
		return sensor_s_exp(sd, ctrl->val);
	}
	return -EINVAL;
}

sensor_s_exp_gain 接口主要用于上层 ISP 算法库做完 3A 算法之后通过 VIDIOC_VIN_SENSOR_EXP_GAIN 给 sensor 驱动更新曝光和增益。

static int sensor_s_exp_gain(struct v4l2_subdev *sd, struct sensor_exp_gain *exp_gain)
{
	int exp_val, gain_val;
	int shutter = 0, frame_length = 0;
	struct sensor_info *info = to_state(sd);

	exp_val = exp_gain->exp_val;
	gain_val = exp_gain->gain_val;

	if (gain_val < (1 * 16)) {  /* 限制最小增益为1倍 */
		gain_val = 16;
	}

	if (exp_val > 0xfffff)      /* 限制最大曝光值 */
		exp_val = 0xfffff;
	sensor_s_exp(sd, exp_val);
	sensor_s_gain(sd, gain_val);

	info->exp = exp_val;
	info->gain = gain_val;
	return 0;
}

static long sensor_ioctl(struct v4l2_subdev *sd, unsigned int cmd, void *arg)
{
	int ret = 0;
	struct sensor_info *info = to_state(sd);

	switch (cmd) {
        case VIDIOC_VIN_SENSOR_EXP_GAIN:
            sensor_s_exp_gain(sd, (struct sensor_exp_gain *)arg);
            break;
	    ...
        default:
		return -EINVAL;
	}
	return ret;
}

翻转接口的实现

Sensor 设置翻转场景：

由于物理结构设计错误，导致镜头或者 sensor 反装，需要在软件上电时就默认翻转回来正确的方向。
软件规格上需要支持在线设置翻转的功能（SDV、IPC、CDR），供设备倒装放置。

翻转功能有两种实现方式：VIPP 翻转，sensor 驱动翻转，应用层 API 如下：

// V85X平台
文件目录：external/eyesee-mpp/middleware/sun8iw21/media/mpi_vi.c
// V821平台
platform/allwinner/eyesee-mpp/middleware/sun300iw1/media/mpi_vi.c
// V861平台
platform/allwinner/eyesee-mpp/middleware/sun252iw1/media/mpi_vi.c

// 设置 VIPP 翻转，如果输出的图像格式为 LBC 压缩格式的话，不可以使用 VIPP 翻转
AW_S32 AW_MPI_VI_SetVippFlip(VI_DEV ViDev, int Value);
AW_S32 AW_MPI_VI_SetVippMirror(VI_DEV ViDev, int Value);

// 设置 Sensor 驱动翻转，需要按照下文实现驱动的翻转函数
AW_S32 AW_MPI_ISP_SetMirror(VI_DEV ViDev, int Value);
AW_S32 AW_MPI_ISP_SetFlip(VI_DEV ViDev, int Value);

VIPP 实现翻转

主控端 VIPP 硬件已集成翻转功能，可以完成图像水平、垂直两个方向翻转，但使用时需要留意，当 VIPP 输出格式为 LBC 压缩格式时，VIPP 翻转功能不能使用，这个时候可以选择使用 sensor 驱动完成翻转功能。

Sensor 驱动实现翻转

执行 make kernel_menuconfig，将 CONFIG_ENABLE_SENSOR_FLIP_OPTION 打开，意味着使用 sensor 驱动完成翻转，不使用 VIPP 翻转：

// Linux-4.9
 → Device Drivers → Multimedia support → V4L platform devices → select sensor flip to replace vipp flip
// Linux-5.4和Linux-6.6
 → Allwinner BSP → Device Drivers → VIN (camera) Drivers → select sensor flip to replace vipp flip

CONFIG_ENABLE_SENSOR_FLIP_OPTION内核选项

第一步，实现 sensor_s_vflip 和 sensor_s_hflip 函数。sensor_s_vflip 用于设置垂直翻转，sensor_s_hflip 用于设置水平翻转。以思特威 sc3336 为例，规格书中会有翻转寄存器及翻转方向的说明，使用细节及注意事项可以咨询 sensor 原厂。下图是 sc3336 规格书中对翻转功能的描述：

SC3336翻转寄存器说明

Sensor 驱动翻转接口实现如下：

/* 设置水平翻转 */
static int sensor_s_hflip(struct v4l2_subdev *sd, int enable)
{
	data_type get_value;
	data_type set_value;

	if (!(enable == 0 || enable == 1))
		return -1;

	sensor_read(sd, 0x3221, &get_value);    /* 读取sc3336翻转寄存器值，获取当前的翻转状态 */
	sensor_dbg("ready to flip, regs_data = 0x%x\n", get_value);
	if (enable)
		set_value = get_value | 0x06;	   /* 水平翻转被使能，设置sc3336翻转寄存器的[2:1]为11 */
	else
		set_value = get_value & 0xf9;      /* 水平翻转被禁用，为了不影响垂直翻转效果以及其他寄存器位，此处 & 0xF9保留水平翻转效果 */

	sensor_write(sd, 0x3221, set_value);   /* 将翻转值写入翻转寄存器 */
	sensor_flip_status = set_value;        /* 全局变量记录当前翻转的状态 */
	return 0;
}

/* 设置垂直翻转 */
static int sensor_s_vflip(struct v4l2_subdev *sd, int enable)
{
	data_type get_value;
	data_type set_value;
	if (!(enable == 0 || enable == 1))
		return -1;

	sensor_read(sd, 0x3221, &get_value);   /* 读取sc3336翻转寄存器值，获取当前的翻转状态 */
	sensor_dbg("ready to vflip, regs_data = 0x%x\n", get_value);

	if (enable) {
		set_value = get_value | 0x60;    /* 垂直翻转被使能，设置sc3336翻转寄存器的[6:5]为11 */
	} else {
		set_value = get_value & 0x9f;    /* 垂直翻转被禁用，为了不影响水平翻转效果以及其他寄存器位，此处 & 0x9f保留水平翻转效果 */
	}
	sensor_write(sd, 0x3221, set_value);   /* 将翻转值写入翻转寄存器 */
	sensor_flip_status = set_value;        /* 全局变量记录当前翻转的状态 */
	return 0;
}

第二步，修改 sensor_get_fmt_mbus_core 接口

RAW sensor 图像是以 Bayer 格式传输的（每个像素只表示 RGB 其中一个分量），常见的 Bayer 格式：RGGB、BGGR、GRBG、GBRG，如图所示，Sensor 规格书中会有说明，也可以直接咨询 Sensor 原厂获取。

sc3336Bayer顺序

因为 sc3336 在翻转后自身的 Bayer 格式也会随之发生变化，需要修改 sensor_get_fmt_mbus_core 函数调整 Bayer 格式，如下：

/* 以sc3336为例 */
默认格式：BGGR      		执行水平翻转：GBRG        再执行垂直翻转：RGGB
排列位置：          		排列位置：          		排列位置：
BG             ==>  	GB             ==>      RG
GR                 		RG                      GB

默认格式：BGGR      		执行垂直翻转：GRBG        再执行水平翻转：RGGB
排列位置：          		排列位置：          		排列位置：
BG             ==>  	GR             ==>      RG
GR                 		BG                      GB

/* 将四种情况一一列举，并更新给 *code */
static int sensor_get_fmt_mbus_core(struct v4l2_subdev *sd, int *code)
{
	struct sensor_info *info = to_state(sd);
	data_type get_value;

	sensor_read(sd, 0x3221, &get_value);
	sensor_dbg("read value:0x%x\n", get_value);  //读取翻转寄存器获取当前sensor的翻转状态
	switch (get_value & 0x66) {
	case 0x00:   /* sensor当前没有做翻转操作，Bayer格式为sensor初始化时默认的Bayer格式 */
		*code = MEDIA_BUS_FMT_SBGGR10_1X10;
		break;
	case 0x06:   /* sensor当前处于水平翻转，Bayer格式为GBRG */
		*code = MEDIA_BUS_FMT_SGBRG10_1X10;
		break;
	case 0x60:   /* sensor当前处于垂直翻转，Bayer格式为GRBG */
		*code = MEDIA_BUS_FMT_SGRBG10_1X10;
		break;
	case 0x66:   /* sensor当前水平和垂直同时翻转，Bayer格式为RGGB */
		*code = MEDIA_BUS_FMT_SRGGB10_1X10;
		break;
	default:
		*code = info->fmt->mbus_code;
	}
	return 0;
}

第三步，上述 Sensor 驱动的翻转接口实现之后，还需要将接口注册到 vin v4l2 框架中，以便上层应用可以调用到相关的接口控制 sensor 的翻转。

sensor_init_controls 函数添加水平和垂直翻转控件选项，如下：

static int sensor_init_controls(struct v4l2_subdev *sd, const struct v4l2_ctrl_ops *ops)
{
	v4l2_ctrl_handler_init(handler, 2);
	v4l2_ctrl_new_std(handler, ops, V4L2_CID_HFLIP, 0, 1, 1, 0);
	v4l2_ctrl_new_std(handler, ops, V4L2_CID_VFLIP, 0, 1, 1, 0);

    if (ctrl != NULL)
		ctrl->flags |= V4L2_CTRL_FLAG_VOLATILE;
	return ret;
}

sensor_s_ctrl 函数添加 V4L2_CID_HFLIP 和 V4L2_CID_VFLIP，对应上述的 sensor_s_hflip 和 sensor_s_vflip 函数。

static int sensor_s_ctrl(struct v4l2_ctrl *ctrl)
{
	struct sensor_info *info =
			container_of(ctrl->handler, struct sensor_info, handler);
	struct v4l2_subdev *sd = &info->sd;

	switch (ctrl->id) {
	case V4L2_CID_HFLIP:
		return sensor_s_hflip(sd, ctrl->val);
	case V4L2_CID_VFLIP:
		return sensor_s_vflip(sd, ctrl->val);
	}
	return -EINVAL;
}

第四步，sensor_ctrl_ops 添加 .try_ctrl = sensor_try_ctrl，防止重复调用会失效：

// 仅添加对应代码即可
static const struct v4l2_ctrl_ops sensor_ctrl_ops = {
	.g_volatile_ctrl = sensor_g_ctrl,
	.s_ctrl = sensor_s_ctrl,
	.try_ctrl = sensor_try_ctrl,	// 防止重复调用会失效
};

注：如果需要在上电初始化时就完成翻转动作，那么可以在 sensor 初始化寄存器列表中添加翻转寄存器设置，是否支持需要咨询 sensor 原厂。

自动降帧的实现

sensor 帧率调节场景：

环境照度变化（如照度降低），sensor 在 ISP 的引导下被动降低帧率，以延长曝光时间来提升画面亮度和信噪比。
高温环境、缩时录影、高负载下降帧率等应用场景，通过 API 给 sensor 设置帧率，以达到主动调节帧率应对不同场景。

实现自动降帧功能需要对以下几个参数有一个了解：

帧：描述一个图像帧（一副图像）

最大曝光时间：当前稳定帧率下，sensor 支持的最大曝光时间，比如帧率是20fps，则最大曝光时间：1 / 20fps = 50ms，如果要加长曝光时间，那么意味着帧率需要下调，以此来满足 sensor 更长的曝光时间

PCLK：像素时钟，是指控制图像传感器中每个像素采样和传输的时钟信号。

HTS：行长，一行的长度，可以理解为包含了 hblank 一行的像素数。

VTS：帧长，一帧的长度，可以理解为包含的行数。

FPS：sensor单位时间内曝光并输出图像的频率，比如帧率是20fps，则代表1秒内输出20帧图像。

PCLK、HTS、VTS、FPS满足以下公式（主流 sensor 通用）： PCLK = HTS * VTS * FPS

由此可以推导出 sensor 帧率由 HTS、VTS、PCLK 决定：FPS = PCLK / (HTS * VTS)

注：sensor 动态调整帧率的实现方式（大部分 sensor 都是支持，有些 sensor 可能操作上存在一点差异，需要咨询 sensor 原厂），正是通过动态调整 VTS（HTS 也是可以的，只不过不太常用，也有部分 sensor 可能只能通过调整 HTS 来实现）来实时调整帧率的。

动态调整帧率

第一步，确认 sensor 的 VTS、HTS 寄存器，sensor 规格书中，一般会标明 VTS 寄存器的详情和使用方式。如下图所示为思特威 SC3336 VTS 寄存器说明：

sc3336vts寄存器说明

第二步，实现 sensor_s_fps 函数

sensor 驱动中提供 sensor_s_fps 函数来动态设置 sensor 帧率：

static int sensor_s_fps(struct v4l2_subdev *sd, struct sensor_fps *fps)

以 sc3336 为例（提前与 sensor 原厂确认 sensor 是否支持自动降帧且满足公式），通过公式：FPS = PCLK / (HTS * VTS)来实时计算目标帧率需要的 VTS 并动态设置寄存器，其中要注意做好最大/低帧率限制，防止出现异常情况导致不出图，提供参考代码如下：

static int sc3336_sensor_vts;		// 用于自动降帧策略
static int sc3336_fps_change_flag;	// 帧率变化标志位
static int sensor_s_fps(struct v4l2_subdev *sd, struct sensor_fps *fps)
{
	struct sensor_info *info = to_state(sd);
	struct sensor_win_size *wsize = info->current_wins;
	int sc3336_sensor_target_vts = 0;

	if (fps->fps <= 0 || wsize->hts <= 0) {
		sensor_err("fps->fps = %d, wsize->hts = %d\n!!!!", fps->fps, wsize->hts);
		return -1;
	}

	sc3336_fps_change_flag = 1;
	sc3336_sensor_target_vts = wsize->pclk / fps->fps / wsize->hts;		// 计算目标帧率需要的 VTS 大小

	if (sc3336_sensor_target_vts <= wsize->vts) { // the max fps		// 最大帧率保持，最大帧率限定在原始 setting 输出的帧率，可根据需求自行调整
		sc3336_sensor_target_vts = wsize->vts;
	} else if (sc3336_sensor_target_vts >= (wsize->pclk / wsize->hts)) { // the min fps 最小帧率限制在 1fps，需要与 FAE 沟通此帧率下是否有注意事项，如 VTS 偏移量的控制
		sc3336_sensor_target_vts = (wsize->pclk / wsize->hts) - 8;
	}

	sc3336_sensor_vts = sc3336_sensor_target_vts;
	sensor_dbg("target_fps = %d, sc3336_sensor_target_vts = %d, 0x320e = 0x%x, 0x320f = 0x%x\n", fps->fps,
		sc3336_sensor_target_vts, sc3336_sensor_target_vts >> 8, sc3336_sensor_target_vts & 0xff);
	sensor_write(sd, 0x320f, (sc3336_sensor_target_vts & 0xff));	// 更新 VTS 寄存器，具体寄存器地址以具体 Sensor 为准
	sensor_write(sd, 0x320e, (sc3336_sensor_target_vts >> 8));
	sc3336_fps_change_flag = 0;

	return 0;
}

第三步，实现 sensor_g_fps 函数用于获取帧率

static int sensor_g_fps(struct v4l2_subdev *sd, struct sensor_fps *fps)
{
	struct sensor_info *info = to_state(sd);
	struct sensor_win_size *wsize = info->current_wins;
	data_type frame_length = 0, act_vts = 0;
	sensor_read(sd, 0x320f, &frame_length);
	act_vts = frame_length << 8;
	sensor_read(sd, 0x320e, &frame_length);
	act_vts |= frame_length;
	fps->fps = wsize->pclk / (wsize->hts * act_vts);
	sensor_dbg("fps = %d\n", fps->fps);
	return 0;
}

第四步，修改 sensor_ioctl 函数，添加 VIDIOC_VIN_SENSOR_SET_FPS 和 VIDIOC_VIN_SENSOR_GET_FPS

static long sensor_ioctl(struct v4l2_subdev *sd, unsigned int cmd, void *arg)
{
    int ret = 0;
    struct sensor_info *info = to_state(sd);
    switch (cmd) {
        case VIDIOC_VIN_SENSOR_GET_FPS:
            ret = sensor_g_fps(sd, (struct sensor_fps *)arg);
            break;
        case VIDIOC_VIN_SENSOR_SET_FPS:
            ret = sensor_s_fps(sd, (struct sensor_fps *)arg);
            break;
        default:
            return -EINVAL;
    }
	return ret;
}

第五步，定义一个全局变量（双目场景共用驱动时需要做区分），用于记录当前的 vts 值，并在 sensor_reg_init 中初始化，如下：

static int sensor_reg_init(struct sensor_info *info)
{
	int ret;
	struct v4l2_subdev *sd = &info->sd;
	struct sensor_format_struct *sensor_fmt = info->fmt;
	struct sensor_win_size *wsize = info->current_wins;

	ret = sensor_write_array(sd, sensor_default_regs,ARRAY_SIZE(sensor_default_regs));
	if (ret < 0) {
		sensor_err("write sensor_default_regs error\n");
		return ret;
	}

	sensor_dbg("sensor_reg_init\n");

	sensor_write_array(sd, sensor_fmt->regs, sensor_fmt->regs_size);

	if (wsize->regs)
		sensor_write_array(sd, wsize->regs, wsize->regs_size);

	if (wsize->set_size)
		wsize->set_size(sd);

	info->width = wsize->width;
	info->height = wsize->height;
	sc3336_sensor_vts = wsize->vts;  //初始化sc3336_sensor_vts

	sensor_dbg("s_fmt set width = %d, height = %d\n", wsize->width, wsize->height);

	return 0;
}

第六步，应用层调用 API 设置帧率

// V85X平台
文件目录：external/eyesee-mpp/middleware/sun8iw21/media/mpi_vi.c
// V821平台
platform/allwinner/eyesee-mpp/middleware/sun300iw1/media/mpi_vi.c
// V861平台
platform/allwinner/eyesee-mpp/middleware/sun252iw1/media/mpi_vi.c

AW_S32 AW_MPI_ISP_SetSensorFps(ISP_DEV IspDev, int fps);

自动降帧

自动降帧场景一般比较常见：当拍摄场景进入低照度后，ISP 通过延长曝光时间使得 sensor 自动降帧，从而提高信噪比。

第一步，自动降帧的实现方式大同小异，一般是在 sensor_s_exp_gain 函数中检查当前设置的曝光时间是否超过当前帧率对应的 vts，如果超过则动态调整 vts 来延长曝光时间，如果没有则不需要调整 vts，以 sc3336 为例：

static int sensor_s_exp_gain(struct v4l2_subdev *sd, struct sensor_exp_gain *exp_gain)
{
	struct sensor_info *info = to_state(sd);
	int shutter, frame_length;
	int exp_val, gain_val;

	exp_val = exp_gain->exp_val;
	gain_val = exp_gain->gain_val;
	if (gain_val < 1 * 16)
		gain_val = 16;
	if (exp_val > 0xfffff)
		exp_val = 0xfffff;

	if (!sc3336_fps_change_flag) {				 // 检查是否在主动调节帧率，通过标志位或者锁互斥即可
		shutter = exp_val >> 4;					// 主控 曝光行（时间）是以16为1行，所以将上层传下来的曝光行除以16，换算当前实际曝光行
		if (shutter > sc3336_sensor_vts - 8) {	  // 判断当前曝光时间是否大于当前帧率下的 VTS（“-8”只是偏移量，每个sensor都是不一样的）
			frame_length = shutter + 8;			 // 如果大于当前帧率下的 VTS，那么意味着需要增加 VTS 来达到降帧的目的，以此实现自动降帧
		} else
			frame_length = sc3336_sensor_vts;	  // 如果曝光时间未达到需要调整 VTS 来降帧的情况下，那么还是保持当前帧率需要 VTS 值即可
		sensor_write(sd, 0x320f, (frame_length & 0xff));
		sensor_write(sd, 0x320e, (frame_length >> 8));
	}
	sensor_s_exp(sd, exp_val);
	sensor_s_gain(sd, gain_val);
	sensor_dbg("sensor_set_gain exp = %d, %d Done!\n", gain_val, exp_val);
	info->exp = exp_val;
	info->gain = gain_val;

	return 0;
}

第二步，调整 ISP 效果文件的最大曝光时间

以下是对 AE Table 进行一个简要的说明， AE Table 用于设定当前效果的曝光表，如图所示，Min Exp 代表最小曝光时间（倒数）—— 1/22000s，Max Exp 代表最大曝光时间（倒数）—— 1/20 s，Min Gain 代表最小增益、Max Gain 代表最大增益（均以 256 为一倍），光圈调节暂不支持，故需要设置为默认值266。

AE 调整亮度的逻辑：第 0 档为起始档位，`AE 会保持一倍增益的前提下，优先提高曝光时间来达到提升亮度的目的，曝光时间的可调范围为 1/22000s，1/20s，如果曝光时间提高到 1/20s 的状态还没有达到期望亮度，那么会开始向下顺延执行第1档的设定：维持曝光时间为 1/20s 的前提，开始提高增益的倍数，增益的可调范围[256，32768]（也就是 1x ~ 128x），以此类推，直到达到最大曝光时间和最大增益。

设置为20帧时ae_table表

如果当前帧率为 20fps，则需要限制最大曝光时间为 1/20s，那么意味着 ISP 给驱动设置的最大曝光时间则不会大于 1/20s（50ms），如果有自动降帧需求，那么可以将最大曝光时间设置大于 1/20s，例如设置为 1/10s，意味着最大曝光时间从 50ms 调整到 100ms，驱动发现当前曝光时间大于当前 vts 时，便会重新调整 vts 来降帧延长曝光时间。

设置为10帧时ae_table表

同样，也可以通过修改当前 sensor 的 ISP 效果头文件来验证自动降帧功能是否生效。

isp_cfg_ae_table修改方法

可以通过指令 cat /sys/kernel/debug/mpp/vi 查看 vi 结点的帧间隔来检查降帧是否有生效，如下，internal 指的是当前 sensor 输入图像的帧间隔时长，50ms 对应 20fps：

vi未降帧节点信息

当降帧策略生效时（API 设置帧率或自动降帧），可以看到 50ms 更新为 100ms，意味着帧率从 20fps 下降到 10fps：

vi降帧节点信息

两个 Sensor 共用一份 Sensor 驱动

全志平台支持两个 sensor 共用一份 sensor 驱动，需要修改的内容如下，也可以参考 SDK 中已经支持两个 sensor 共用一份 sensor 驱动的驱动。

/*  下面的设置代表有两个sensor，同名sensor可以共用同一个驱动，SENSOR_NAME要与board.dts中的sensor0_mname一致  */
#define SENSOR_NUM    0x2
#define SENSOR_NAME   "gc2053_mipi"
#define SENSOR_NAME_2 "gc2053_mipi_2"

static int sensor_probe(struct i2c_client *client,
			const struct i2c_device_id *id)
{
    ...
	if (client) {
		for (i = 0; i < SENSOR_NUM; i++) {
			if (!strcmp(cci_drv[i].name, client->name))
				break;
		}
		cci_dev_probe_helper(sd, client, &sensor_ops, &cci_drv[i]);
	} else {
		cci_dev_probe_helper(sd, client, &sensor_ops, &cci_drv[sensor_dev_id++]);
	}
    ...
	return 0;
}

static int sensor_remove(struct i2c_client *client)
{
    ...
	if (client) {
		for (i = 0; i < SENSOR_NUM; i++) {
			if (!strcmp(cci_drv[i].name, client->name))
				break;
		}
		sd = cci_dev_remove_helper(client, &cci_drv[i]);
	} else {
		sd = cci_dev_remove_helper(client, &cci_drv[sensor_dev_id++]);
	}
    ...
	return 0;
}

static const struct i2c_device_id sensor_id[] = {
	{SENSOR_NAME, 0},
	{}
};

static const struct i2c_device_id sensor_id_2[] = {
	{SENSOR_NAME_2, 0},
	{}
};

MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, sensor_id);
MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, sensor_id_2);

static struct i2c_driver sensor_driver[] = {
	{
		.driver = {
			   .owner = THIS_MODULE,
			   .name = SENSOR_NAME,
			   },
		.probe = sensor_probe,
		.remove = sensor_remove,
		.id_table = sensor_id,
	}, {
		.driver = {
			   .owner = THIS_MODULE,
			   .name = SENSOR_NAME_2,
			   },
		.probe = sensor_probe,
		.remove = sensor_remove,
		.id_table = sensor_id_2,
	},
};
static __init int init_sensor(void)
{
	int i, ret = 0;

	sensor_dev_id = 0;

	for (i = 0; i < SENSOR_NUM; i++)
		ret = cci_dev_init_helper(&sensor_driver[i]);

	return ret;
}

static __exit void exit_sensor(void)
{
	int i;

	sensor_dev_id = 0;

	for (i = 0; i < SENSOR_NUM; i++)
		cci_dev_exit_helper(&sensor_driver[i]);
}

DVP接口

dvp 接口 sensor 配置方式大部分内容与 MIPI 接口一样，有以下几处地方需要进行修改：

定义分辨率相关配置

分辨率相关配置填写在 sensor_win_sizes 数组内成员变量，各成员变量定义和填写规则如下：

//dvp接口的YUV sensor
static struct sensor_win_size sensor_win_sizes[] = {
    {
        .width = HD1080_WIDTH,
        .height = HD1080_HEIGHT,
        .hoffset = 0,
        .voffset = 0,
        .fps_fixed = 25,
        .regs = reg_1080p25_2ch,
        .regs_size = ARRAY_SIZE(reg_1080p25_2ch),
        .set_size = NULL,
    },
}

//dvp接口的raw sensor
static struct sensor_win_size sensor_win_sizes[] = {
	{
        .width = VGA_WIDTH,
        .height = VGA_HEIGHT,
        .hoffset = 0,
        .voffset = 0,
        .hts = 640,
        .vts = 480,
        .pclk = 9216 * 1000,
        .fps_fixed = 1,
        .bin_factor = 1,
        .intg_min = 1,
        .intg_max = 480 << 4,
        .gain_min = 1 << 4,
        .gain_max = 10 << 4,
        .regs = sensor_vga_regs,
        .regs_size = ARRAY_SIZE(sensor_vga_regs),
        .set_size = NULL,
	},
}

配置DVP接口

sensor_g_mbus_config 函数赋值也需要进行一个修改，如下：

//dvp接口 BT601 协议的 raw/YUV sensor
static int sensor_g_mbus_config(struct v4l2_subdev *sd, struct v4l2_mbus_config *cfg)
{
	cfg->type = V4L2_MBUS_PARALLEL;
	cfg->flags = V4L2_MBUS_MASTER | VREF_POL | HREF_POL | CLK_POL;
	return 0;
}

//dvp接口 BT656/BT1120 协议的 YUV sensor
static int sensor_g_mbus_config(struct v4l2_subdev *sd, struct v4l2_mbus_config *cfg)
{
	cfg->type = V4L2_MBUS_BT656;
	cfg->flags = CLK_POL | CLK_POH | CSI_CH_0 | CSI_CH_1;  //与当前AHD RX使用的初始化寄存器配置有关，当前使用的是2chn
	return 0;
}

对于 interlace 隔行输入 dvp 接口的 sensor，需要在 sensor_probe 函数将成员变量 sensor_field 修改为 V4L2_FIELD_INTERLACED，如下：

static int sensor_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)
{
	struct v4l2_subdev *sd;
	struct sensor_info *info;
	int ret;

	info = kzalloc(sizeof(struct sensor_info), GFP_KERNEL);
	if (info == NULL)
		return -ENOMEM;
	sd = &info->sd;
	cci_dev_probe_helper(sd, client, &sensor_ops, &cci_drv);
	sensor_init_controls(sd, &sensor_ctrl_ops);
	mutex_init(&info->lock);

	info->fmt = &sensor_formats[0];
	info->fmt_pt = &sensor_formats[0];
	info->win_pt = &sensor_win_sizes[0];
	info->fmt_num = N_FMTS;
	info->win_size_num = N_WIN_SIZES;
	info->sensor_field = V4L2_FIELD_INTERLACED;  /* sensor_field 修改为 V4L2_FIELD_INTERLACED */
}

WDR 模式

mipi 接口 sensor WDR 配置方式大部分内容与 mipi 接口线性模式配置一样，有以下几处地方需要进行修改，如下

Sensor 初始化寄存器配置

sensor WDR 初始化寄存器配置与线性模式是不同的，需要翻阅 sensor datasheet 或者询问 sensor 原厂，查看当前 sensor 是否支持 WDR 模式，如支持，需要根据实际应用场景让 sensor 原厂提供对应分辨率和帧率下的初始化寄存器配置。

定义分辨率相关配置

sensor_win_sizes 需要添加两个成员变量，此处以 gc4663 为例，如下：

static struct sensor_win_size sensor_win_sizes[] = {
    {
            .width      = 2560,
            .height     = 1440,
            .hoffset    = 0,
            .voffset    = 0,
            .hts        = 1375,
            .vts        = 2400,
            .pclk       = 132 * 1000 * 1000,
            .mipi_bps   = 648 * 1000 * 1000,
            .fps_fixed  = 15,
            .bin_factor = 1,
            .if_mode    = MIPI_VC_WDR_MODE, /* if_mode成员需要填写为 MIPI_VC_WDR_MODE */
            .wdr_mode   = ISP_DOL_WDR_MODE, /* wdr_mode成员需要填写为 ISP_DOL_WDR_MODE */
            .intg_min   = 1 << 4,
            .intg_max   = 1600 << 4,
            .gain_min   = 1 << 4,
            .gain_max   = 110 << 4,
            .regs       = sensor_2560x1440p15_wdr_regs,
            .regs_size  = ARRAY_SIZE(sensor_2560x1440p15_wdr_regs),
            .set_size   = NULL,
            .top_clk    = 300*1000*1000,
            .isp_clk    = 297*1000*1000,
    },
}

注：if_mode 成员根据当前 sensor WDR 模式下数据传输方式进行填写，一般分为 LI Output 和 VC mode 这两种模式，可以翻阅数据手册或者询问 sensor 原厂。

LI Output：line information output，这种方式是长短帧都在同一个通道交替输出，CSI 拿到后根据 delay line 进行拆分，if_mode 成员需要填写为 MIPI_DOL_WDR_MODE。

VC Mode：virtual channel mode，这种方式是 MIPI 虚拟出两个通道分别输出长短帧，if_mode 成员需要填写为 MIPI_VC_WDR_MODE。

如下，是索尼 imx335 DOL WDR 模式下两种数据传输方式 LI Output 和 VC mode 的描述：

LI Output 模式长短帧只有一个 frame start 和 frame end，因为是在一个通道交替输出的，输出的间隔可以受 VBP1 控制。

imx335WDR模式LI_Output描述

VC 模式长短帧分别都有一个 frame start 和 frame end，是因为分开了两个虚拟通道。

imx335WDR模式VC_Mode描述

配置 MIPI 接口及 Channel 通道

sensor_g_mbus_config 需要根据当前是否是 WDR 模式，对应传输接口定义需要进行修改，如下：

static int sensor_g_mbus_config(struct v4l2_subdev *sd, struct v4l2_mbus_config *cfg)
{
	struct sensor_info *info = to_state(sd);
	cfg->type  = V4L2_MBUS_CSI2;

    /* 两lane senor WDR模式需要再添加一个标志 V4L2_MBUS_CSI2_CHANNEL_1*/
	if (info->isp_wdr_mode == ISP_DOL_WDR_MODE)
		cfg->flags = 0 | V4L2_MBUS_CSI2_2_LANE | V4L2_MBUS_CSI2_CHANNEL_0 | V4L2_MBUS_CSI2_CHANNEL_1;
	else
		cfg->flags = 0 | V4L2_MBUS_CSI2_2_LANE | V4L2_MBUS_CSI2_CHANNEL_0;

	return 0;
}

增益和曝光函数修改

曝光函数的实现 WDR 模式与线性模式差异点在于需要将 ISP 传下来的短曝光值通过换算写入到 sensor 驱动的短曝光寄存器里面，WDR sensor 在 WDR 模式下会有长帧和短帧，所以需要填写 sensor 的短曝光和长曝光寄存器，短曝光与长曝光的换算关系如下：短曝光（曝光行） = 长曝光（曝光行） / 曝光比。如下是 gc4663 短曝光寄存器和长曝光寄存器描述：

gc4663_短曝光寄存器

gc4663_长曝光寄存器

对应的驱动曝光函数修改如下：

static int sensor_s_shutter(struct v4l2_subdev *sd, unsigned int intt_long, unsigned int intt_short)
{
	unsigned int intt_long_h, intt_long_l, intt_short_h, intt_short_l;
	unsigned int short_exp_max = 900, long_exp_max = 0;

	if (intt_long <= 1)
		intt_long = 1;
	if (intt_short < 1)
		intt_short = 1;

	if (intt_short >= short_exp_max)
		intt_short = short_exp_max;
	long_exp_max = 2400 - intt_short - 16;
	if (intt_long >= long_exp_max) {
		intt_long = long_exp_max;
		intt_short = intt_long / HDR_RATIO;
	}


    /* 将换算后的长曝光和短曝光值分别写入sensor短曝光和长曝光寄存器 */
	intt_long_l = intt_long & 0xff;
	intt_long_h = (intt_long >> 8) & 0x3f;
	intt_short_l = intt_short & 0xff;
	intt_short_h = (intt_short >> 8) & 0x3f;

	sensor_write(sd, 0x0202, intt_long_h);
	sensor_write(sd, 0x0203, intt_long_l);
	sensor_dbg("sensor_set_long_exp = %d line Done!\n", intt_long);
	sensor_write(sd, 0x0200, intt_short_h);
	sensor_write(sd, 0x0201, intt_short_l);
	sensor_dbg("sensor_set_short_exp = %d line Done!\n", intt_short);

	return 0;
}

static int sensor_s_exp(struct v4l2_subdev *sd, unsigned int exp_val)
{
	struct sensor_info *info = to_state(sd);
	int tmp_exp_val = exp_val / 16;  //sensor以一行为单位，将ISP设置下来的长曝光值除以16得到长曝光值
	int exp_short = 0;

    /* 需要根据当前模式是WDR还是线性模式，填写对应的曝光寄存器 */
	if (info->isp_wdr_mode == ISP_DOL_WDR_MODE) {
		sensor_dbg("Sensor in WDR mode, HDR_RATIO = %d\n", HDR_RATIO);
		exp_short = tmp_exp_val / HDR_RATIO;   //短曝光（曝光行）= 长曝光（曝光行）/ 曝光比，曝光比与sensor相关，本例中gc4663曝光比为32
		sensor_s_shutter(sd, tmp_exp_val, exp_short);
	} else {
		sensor_dbg("exp_val:%d\n", exp_val);
		sensor_write(sd, 0x202, (tmp_exp_val >> 8) & 0xFF);
		sensor_write(sd, 0x203, (tmp_exp_val & 0xFF));
	}

	info->exp = exp_val;
	return 0;
}

WDR 模式下增益函数也需要进行修改，同线性模式一样，每个 sensor 的 Gain Table 都是不一样的，这个可以询问一下 sensor 原厂 Gain Table 填写方式或者翻阅 sensor datasheet 进行查找。如下是 gc4663 增益函数实现：

static int setSensorGain(struct v4l2_subdev *sd, unsigned int gain)
{
	struct sensor_info *info = to_state(sd);
	int i, total;
	unsigned int tol_dig_gain = 0;

	total = sizeof(analog_gain_table) / sizeof(unsigned int);
	for (i = 0; i < total; i++) {
		if (i ==  0) {
			if (analog_gain_table[i] > gain)
				break;
		}
		if (i < total - 1) {
			if ((analog_gain_table[i] <= gain) && (gain < analog_gain_table[i + 1]))
				break;
		}
		if (i == total - 1) {
			if (gain >= analog_gain_table[i])
				break;
		}
	}
	if (i >= total)
		i = total - 1;

	tol_dig_gain = gain * 64 / analog_gain_table[i];

      /* 需要根据当前模式是WDR还是线性模式，填写对应的Gain Table */
	if (info->isp_wdr_mode == ISP_DOL_WDR_MODE) {
		sensor_write(sd, 0x02b3, reg4663ValTable_wdr[i][0]);
		sensor_write(sd, 0x02b4, reg4663ValTable_wdr[i][1]);
		sensor_write(sd, 0x02b8, reg4663ValTable_wdr[i][2]);
		sensor_write(sd, 0x02b9, reg4663ValTable_wdr[i][3]);
		sensor_write(sd, 0x0515, reg4663ValTable_wdr[i][4]);
		sensor_write(sd, 0x0519, reg4663ValTable_wdr[i][5]);
		sensor_write(sd, 0x02d9, reg4663ValTable_wdr[i][6]);
	} else {
		sensor_write(sd, 0x02b3, reg4663ValTable[i][0]);
		sensor_write(sd, 0x02b4, reg4663ValTable[i][1]);
		sensor_write(sd, 0x02b8, reg4663ValTable[i][2]);
		sensor_write(sd, 0x02b9, reg4663ValTable[i][3]);
		sensor_write(sd, 0x0515, reg4663ValTable[i][4]);
		sensor_write(sd, 0x0519, reg4663ValTable[i][5]);
		sensor_write(sd, 0x02d9, reg4663ValTable[i][6]);

		sensor_write(sd, 0x20e, (tol_dig_gain>>6));
		sensor_write(sd, 0x20f, ((tol_dig_gain&0x3f)<<2));
	}

	return 0;
}

static int sensor_s_gain(struct v4l2_subdev *sd, int gain_val)
{
	struct sensor_info *info = to_state(sd);

	if (gain_val == info->gain) {
		return 0;
	}

	sensor_dbg("gain_val:%d\n", gain_val);
	setSensorGain(sd, gain_val * 4);
	info->gain = gain_val;
	return 0;
}

运行 MPP sample

在完成 sensor 驱动的移植，驱动模块正常加载，I2C 正常通信后，将会在/dev 目录下创建相应的 video 节点，此时可以运行 mpp sample sample_virvi 打开对应的 video 节点进行图像采集。（mpp sample sample_virvi 使用方法可以参考一号通文档《Tina_Linux_MPP_Sample_使用说明》）

运行 sample_virvi 时会根据配置文件打开对应的 video 节点进行图像采集，如下是 sample_virvi 正常运行的情况：

samplevirvi正常运行时打印

如果主控端没有收到 sensor 端发过来的数据，则会出现 select timeout 打印，如下：

samplevirvi运行异常时打印

同时，可以执行指令 cat /sys/kernel/debug/mpp/vi 查看当前打开的 video 节点 cnt 值是否一直在增长。

mppvi节点信息

Sensor 驱动接口调用流程

如下是 sensor 驱动挂载驱动接口的调用流程：

sensor驱动挂载调用流程

如下是运行 sample_virvi 驱动接口的调用流程：

运行samplevirvi调用流程

异构快启系统 Sensor 移植指导

这个章节是对异构快启系统 Sensor 驱动移植的简要说明。移植前需要确保该 Sensor 驱动在 Linux 系统已经正常运行并且出图，再进行小核 Sensor 驱动移植，Linux 系统 Sesnor 驱动调试请参考前面章节。

异构快启系统 Linux 系统下 sensor 驱动需要修改以下两点：

1.函数 sensor_probe()添加一下两个语句：

info->preview_first_flag = 1;
info->first_power_flag = 1;

2.修改加载驱动方式

// V85X 平台
#ifdef CONFIG_SUNXI_FASTBOOT
subsys_initcall_sync(init_sensor);
#else
module_init(init_sensor);
#endif

// V821和V861 平台，可以参考 bsp/drivers/vin/modules/sensor/gc1084_mipi.c
VIN_INIT_DRIVERS(init_sensor);

平台	小核驱动路径
V85X	lichee/rtos-hal/hal/source/vin/modules/sensor/
V821/V861	rtos/lichee/rtos/drivers/rtos-hal/hal/source/vin/modules/sensor/

将 Linux 系统已经点亮的驱动移植到 melis 这边，melis 系统提供的系统接口与 Linux 差异较大，需要修改 sensor 驱动解决编译错误，具体可以参考同级目录下已经点亮的 sensor 驱动文件。

此处以 V851s 快启开发板所使用的 gc2053 为例进行说明：

添加驱动文件

将 Linux 系统已经点亮的 sensor 驱动添加到 melis 系统 sensor 驱动文件下(lichee/rtos-hal/hal/source/vin/modules/sensor)，melis 系统提供的系统接口与Linux差异较大，需要修改 sensor 驱动解决编译错误，具体可以参考同级目录下已经点亮的 sensor 驱动文件。

添加 MakeFile

进入 lichee/rtos-hal/hal/source/vin/modules/sensor 目录，打开 MakeFile 文件，添加指定语句，这一步的作用是将.c 源文件编译为.o 文件，如下图所示：

melis系统Makefile文件修改位置

添加 Kconfig

在同级目录下的 Kconfig 文件中，将本文件按照格式添加进去，V85X使用 melis menuconfig 来选择配置, V821和V861使用mrtos menuconfig 来选择配置

melis系统Kconfig文件修改位置

配置 menuconfig

V85X平台使用 mmelis menuconfig， V821、V861平台使用 mrtos menuconfig，进入配置选择对应驱动。

// V85X
 Kernel Setup -> Drivers Setup -> SoC HAL Drivers  -> VIN Devices  -> enable vin driver (DRIVERS_VIN [=y])  -> sensor driver select
// V821和V861
 Kernel Setup -> Drivers Setup -> SoC HAL Drivers  -> VIN Devices  -> enable vin driver (DRIVERS_VIN [=y])  -> sensor driver select

melis_menuconfig配置界面

添加 sensor_fuc_core 结构体

camera.h (lichee/rtos-hal/hal/source/vin/modules/sensor)`添加 sensor_fuc_core 结构体，如下：

extern struct sensor_fuc_core gc2053_core;

注册 func_core 结构体

sensor_register.c (lichee/rtos-hal/hal/source/vin/modules/sensor)`注册 sensor 驱动的 func_core 结构体，如下：

struct sensor_cfg_array sensor_array[] = {
#ifdef CONFIG_SENSOR_GC2053_MIPI
    {"gc2053_mipi", &gc2053_core},
#endif
};

修改 vin 板级配置文件

V85X平台，板级配置文件如下：

// 目录：lichee/rtos-hal/hal/source/vin/platform/vin_config_sun8iw21p1.c
struct sensor_list global_sensors[VIN_MAX_CSI] = {
	/*mipi0 parser0*/
	[0] = {
		.used = 1,
		.sensor_name = "gc2053_mipi",
		.sensor_twi_addr = 0x6e,  //sensor twi地址
		.sensor_twi_id = 1,       //使用的twi组号
		.mclk_id = 0,             //使用的mclk id号
		.use_isp = 1,
		.id = 0,
		.addr_width = 8,          //twi地址位宽
		.data_width = 8,          //twi数据位宽
		.reset_gpio = GPIOE(6),   //reset引脚配置
		.pwdn_gpio = GPIOE(7),    //pwdn引脚配置
		.ir_cut_gpio[0] = 0xffff,
		.ir_cut_gpio[1] = 0xffff,
		.ir_led_gpio = 0xffff,
	},
}

V821、V861 平台，板级配置文件如下：

// V821目录：rtos/board/v821_e907/板级/configs/sys_config.fex
// V861目录：rtos/board/v861_e907/板级/configs/sys_config.fex
// 以V821 pef2-fastboot 为例：rtos/board/v821_e907/perf2_fastboot/configs/sys_config.fex
[vind]

vind_user	= 1
csi_top	= 200000000
csi_top_parent = 1200000000

[vind/sensor0]
sensor0_used          = 1
sensor0_mname         = "gc1084_mipi"
sensor0_twi_cci_id    = 0
sensor0_twi_addr      = 0x6e
sensor0_mclk_id       = 0
sensor0_isp_used      = 1
sensor0_power_en      = port:PD12<default><default><default><default>
sensor0_pwdn          = port:PD12<default><default><default><default>
sensor0_reset         = port:PD12<1><0><1><0>
sensor0_sm_hs         = port:PD12<default><default><default><default>
sensor0_sm_vs         = port:PD12<default><default><default><default>
sensor0_ir_cut0       = port:PD12<default><default><default><default>
sensor0_ir_cut1       = port:PD12<default><default><default><default>
sensor0_ir_led        = port:PD12<default><default><default><default>

修改引脚配置

TWI 引脚配置需要修改对应板级方案下的 sys_config.fex，以 V851s 快启开发板板级配置为例，修改 lichee/melis-v3.0/source/projects/v851-e907-perf2-board/configs/目录下的 sys_config.fex 文件。

快起开发板twi引脚硬件连接图

melis系统中sysconfig文件twi修改图

如果所使用的 TWI 组号不是公版默认的 TW0 或 TW1，需要在对应板级方案 main.c 中添加 TWI 信号注册。以 V851s 快启开发板板级配置为例，修改 lichee/melis-v3.0/source/projects/v851-e907-perf2-board/src/ 目录下的 main.c。如下：

main函数添加twi信号回调函数注册

sensor 所使用的 MCLK、PWDN(sensor使能引脚)和 RSTN(sensor复位引脚)也是在 sys_config.fex 下进行修改的，如下：

快起开发板sensor引脚硬件连接图

melis系统中sysconfig文件sensor修改图

V821、V861平台，引脚配置也是在板级配置文件中修改：

// V821目录：rtos/board/v821_e907/板级/configs/sys_config.fex
// V861目录：rtos/board/v861_e907/板级/configs/sys_config.fex
// 以V821 pef2-fastboot 为例：rtos/board/v821_e907/perf2_fastboot/configs/sys_config.fex
;----------------------------------------------------------------------------------
;twi configuration
;[twix]
;twi_sck    scl的GPIO配置
;twi_sda    sda的GPIO配置
;----------------------------------------------------------------------------------
[twi0]
twi_sck  = port:PA03<4><1><default><default>
twi_sda  = port:PA04<4><1><default><default>

运行 demo_video_in

在完成 sensor 驱动的移植，驱动模块正常加载，TWI 正常通信后，将会在/dev 目录下创建相应的 video 节点，此时可以运行 rt-meida demo demo_video_in 打开对应的 video 节点进行图像采集。

（rt-meida demo demo_video_in 使用可以参考快启 SDK 文档：external/fast-user-adapter/rt_media/rt_media-demo使用说明.md）

运行 demo_video_in 时会根据配置文件打开对应的 video 节点进行图像采集，如下是 demo_video_in 正常运行的情况：

demo_video_in正常运行打印信息

常见问题汇总

串口读写 Sensor 寄存器

【读 sensor 寄存器命令示例】

1）cd /sys/devices/gc2053_mipi（进入目标 sensor 节点目录）
2）echo 16 > addr_width; echo 8 > data_width（输入目标 sensor 寄存器地址/数据位宽，请查阅 datasheet 获取）
3）echo 1 > read_flag（read_flag：读写控制节点，使能为1表示后续操作为读动作，使能为0表示后续操作为写动作）
4）echo 30350021 > cci_client（“30350021”：表示读取0x3035【目标寄存器地址】，在 read_flag = 1 情况下，写入值0021为无效状态）
5）cat read_value（打印上一步操作的结果：寄存器值）

【写 sensor 寄存器命令示例】

1）cd /sys/devices/gc2053_mipi（进入目标 sensor 节点目录）
2）echo 16 > addr_width; echo 8 > data_width（输入目标 sensor 寄存器地址/数据位宽，请查阅 datasheet 获取）
3）echo 0 > read_flag（read_flag：读写控制节点，使能为1表示后续操作为读动作，使能为0表示后续操作为写动作）
4）echo 36510021 > cci_client （“36510021”：0x3651【目标寄存器地址】，0x0021【将要写入的寄存器值】，在 read_flag = 0 情况下，写入值为0x0021）
5）cat read_value

TWI 通讯异常

主控读写 sensor 寄存器都是通过 TWI 来完成的，所以在调试 sensor 时经常会遇到 TWI 通讯异常，如下：

TWI 被占用

TWI 被占用一般是 TWI 配置有冲突导致的，需要检查当前方案 sensor 所使用的 TWI 在 uboot.dts 和 sysconfig.fex 是否也配置上了，需要将其注释掉，如下是 TWI4 被占用的打印：

TWI被占用时打印信息

sysconfig.fex 和 uboot.dts 修改如下，将 TWI4 配置注释掉：

sysconfig修改图

uboot_dts修改处

TWI 通讯异常

如图 TWI 通讯异常的打印，如果出现 TWI 通讯异常，建议先从几个方面进行排查：

TWI通讯异常打印信息

检查 board.dts 当前方案 sensor 所使用的 TWI 引脚配置是否正确，是否被其他模块使用。
检查 board.dts 当前方案 sensor 的 TWI 地址是否正确。
TWI SCK SDA 引脚硬件上是否有接上拉电阻。
检查 sensor 驱动的上电时序（sensor_power 函数）是否有问题，如果上电时序没有问题，需要用万用表量一下 sensor 三路供电 IOVDD、DVDD 和 AVDD 是否符合 sensor 硬件设计指南上的需求，IOVDD 一般是 1.8V, DVDD 一般是 1.2V，AVDD 一般是 2.8V。
检查 board.dts 当前方案 sensor 的 MCLK 引脚配置是否有冲突，如果配置没有问题，需要使用示波器量一下 sensor 端 MCLK 是否有输出以及频率是否正确，是否与 sensor 驱动配置的一样。
检查 board.dts 当前方案 sensor 的 PWDN 和 RESET 引脚配置是否有冲突，如下，当前方案 sensor 使用的 PE11 引脚与音频模块有冲突，需要将其注释掉。

TWI 读出来的寄存器值异常

如果 TWI 通讯没有出现异常，但是主控端读取到 sensor 寄存器值都为0，则需要检查一下 sensor 驱动配置的 TWI 数据位宽和地址位宽是否与 sensor datasheet 说明一样，见 Sensor TWI 数据位宽和地址位宽章节说明。同时，检查一下 sensor 三路供电 IOVDD、DVDD 和 AVDD 是否正常。

TWI读取sensor_id失败打印信息

select timeout 不出图

主控将 sensor 初始化配置写进 sensor 之后，一般 sensor 就会有数据输出，如果出现[ISP_ERR]video_wait_buffer, line: 488,video8 select timeout!，则表示当前 video 节点所在的 sensor 是没有数据给到主控端，或者是给过来的数据是有问题的。

select_timeout打印

出现 select timeout 的打印可以从以下几点定位问题：

检查 SOC MIPI 寄存器状态

MIPI-Parser 寄存器

在 sample_virvi 运行起来之后，连续抓取 parser 寄存器，这个寄存器值表示 SOC 收到图像的宽高信息，可以快速判断 SOC 是否收到图像数据，抓取寄存器指令如下：

【V85X平台】

以 V85X 平台为例，MIPIA检查 0x05820034 寄存器，MIPIB检查 0x05821034 寄存器。

MIPIA/MIPI0：cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05820000, 0x05820100 > dump; cat dump
MIPIB/MIPI1：cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05821000, 0x05821248 > dump; cat dump

MIPIParser寄存器说明

【V821平台】

以 V821 平台为例，MIPIA检查 0x45820034 寄存器，MIPIB检查 0x45821034 寄存器。

MIPIA/MIPI0：cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x45820000, 0x45820200 > dump; cat dump
MIPIB/MIPI1：cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x45821000, 0x45821200 > dump; cat dump

V821_PARSER寄存器

【V861平台】

以 V861 平台为例，MIPIA检查 0x05820034 寄存器，MIPIB检查 0x05821034 寄存器。

MIPIA/MIPI0：cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05820000, 0x05820100 > dump; cat dump
MIPIB/MIPI1：cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05821000, 0x05821248 > dump; cat dump

V861_PARSER寄存器

MIPI-PHY 寄存器

在通路运行起来之后，连续抓取 MIPI-PHY 寄存器，以 V85X 平台 MIPI0 lane0 为例，检查 0x058101f0 寄存器`(MIPI1：0x058102f0 寄存器值)的[19:16]和[0:3]的值，如果 LP 状态处于 3(0011)，则表示 sensor 没有发数据，如果 LP 状态处于 3-5 之间切换，则代表有数据，抓取寄存器指令如下：

【V85X平台】

MIPIA/MIPI0：cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05810100, 0x058101fc > dump; cat dump
MIPIB/MIPI1：cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05810200, 0x058102fc > dump; cat dump

MIPIPHY寄存器clk状态值说明

MIPIPHY寄存器data状态值说明

【V821平台】

MIPIA/MIPI0：cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x45810100, 0x458101ff > dump; cat dump
MIPIB/MIPI1：cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x45810200, 0x458102fc > dump; cat dump

V821_PHY寄存器

【V861平台】

MIPIA/MIPI0：cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05810100, 0x058101fc > dump; cat dump
MIPIB/MIPI1：cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05810200, 0x058102fc > dump; cat dump

V861_PHY_4-31寄存器 V861_PHY_0-3寄存器

MIPI-PAYLOAD 寄存器

在通路运行起来之后，连续抓取 MIPI-PAYLOAD 寄存器，检查[31：07]的 ERR PD 标志位是否被置位，如果 ERR PD 被置位，需要检查 MIPI 波形是否正常，抓取寄存器指令如下：

【V85X平台】

以 V85X 平台为例，MIPIA检查 0x05811118 寄存器，MIPIB检查 0x05811518 寄存器。

MIPIA/MIPI0：cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05811000, 0x058111ff > dump; cat dump
MIPIA/MIPI1：cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05811400, 0x058115ff > dump; cat dump

MIPIPAYLOAD寄存器说明

【V821平台】

以 V821 平台为例，MIPIA检查 0x45811118 寄存器，MIPIB检查 0x45811518 寄存器。

MIPIA/MIPI0：cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x45811000, 0x458111ff > dump; cat dump
MIPIA/MIPI1：cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x45811400, 0x458115ff > dump; cat dump

V821_PAYLOAD寄存器

【V861平台】

以 V861 平台为例，MIPIA检查 0x05811118 寄存器，MIPIB检查 0x05811518 寄存器。

MIPIA/MIPI0：cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05811000, 0x058111ff > dump; cat dump
MIPIA/MIPI1：cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05811400, 0x058115ff > dump; cat dump

V861_PAYLOAD寄存器

通过上述查看寄存器的方式，可以先初步判断一下是否是 sensor 端没有发送数据过来，与此同时，可以使用示波器量一下 sensor 端的 mipi data 和 mipi clk 引脚是否有波形，如果没有量到波形，则需要检查一下 sensor 驱动的初始化配置是否与 sensor 原厂提供初始化配置一致，同时需要将问题反馈给 sensor 原厂。如果初步检查Sensor有发送数据，且 SOC MIPI 状态有在轮转，那么可以尝试调节 MIPI Clk Delay 寄存器。

调节 MIPI Clk Delay 寄存器

确定 clk delay 范围

PS：需要在边跑应用出图的同时来调试，尽可能在边预览图像边调试，方便判断调整后图像是否还存在花屏、异常横/竖线等异常现象。第一步，连续多次抓取 MIPI PAYLOAD 寄存器，检查bit【7-12】等异常中断标志位是否被置起，以此来判断 MIPI 状态是否异常。

平台	MIPIA	MIPIB
V85X/V861	0x05811118	0x05811518
V821	0x45811118	0x45811518

// V85X、V861
// MIPIA
cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05811118 0xffffffff > write			// 清除中断标志位
cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05811000, 0x058111ff > dump; cat dump
// MIPIB
cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05811518 0xffffffff > write			// 清除中断标志位
cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05811400, 0x058115ff > dump; cat dump


// V821
// MIPIA
cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x45811118 0xffffffff > write			// 清除中断标志位
cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x45811000, 0x458111ff > dump; cat dump
// MIPIB
cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x45811518 0xffffffff > write			// 清除中断标志位
cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x45811400, 0x458115ff > dump; cat dump
```第二步，如图所示，bit【24:20】是 clk lane0 的软件设定延时值，起到延时采样的作用，适当调整这个参数可以使得 SOC 与 Sensor 的时序更加匹配。

| 平台       | MIPIA       | MIPIB          |
| ----------- | ----------- | -------------- |
| V85X/V861   | 0x05810118  | 0x05810218     |
| V821        | 0x45810118  | 0x45810218     |


```c
// V85X、V861
// MIPIA PHYA 读指令
cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05810100, 0x058101fc > dump; cat dump
// PHYA 0x05810118 寄存器写指令
cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05810118 0x00000000 > write
// MIPIB PHYB 读指令
cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05810200, 0x058102fc > dump; cat dump
// PHYB 0x05810218 寄存器写指令
cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05810218 0x00000000 > write


// V821
// MIPIA PHYA 读指令
cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x45810100, 0x458101ff > dump; cat dump
// PHYA 0x45810118 寄存器写指令
cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x45810118 0x00000000 > write
// MIPIB PHYB 读指令
cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x45810200, 0x458102fc > dump; cat dump
// PHYB 0x45810218 寄存器写指令
cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x45810218 0x00000000 > write

// 示例：V85X 0x05810118 clk delay 配置为 2
cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05810118 0x00200000 > write

V821_DESKEW寄存器

第三步，保持 clk dly 为 0x0，步进递增延时值，同时检查步骤一是否出现异常状态。例如设置 clk dly 等于 0x0，步进递增至0x9 时，MIPI状态满足步骤一（即 MIPI 状态寄存器值异常），那么 clk dly 适用的的范围为【0x0，0x8】，最佳值是取这个范围的中间也就是 0x4。

Sensor 驱动配置 clk delay

将调试出来的 clk delay 值配置到 Sensor 驱动。

// 请配置在 sensor_init 函数中
static int sensor_init(struct v4l2_subdev *sd, u32 val)
{
	int ret;
	struct sensor_info *info = to_state(sd);

	sensor_dbg("sensor_init\n");

	/*Make sure it is a target sensor */
	ret = sensor_detect(sd);
	if (ret) {
		sensor_err("chip found is not an target chip.\n");
		return ret;
	}

	info->focus_status = 0;
	info->low_speed = 0;
	info->width = 1280;
	info->height = 720;
	info->hflip = 0;
	info->vflip = 0;
	info->gain = 0;
	info->exp = 0;
	info->deskew = 0x4;		// 配置 clk delay 参数

	info->tpf.numerator      = 1;
	info->tpf.denominator    = 20;	/* 30fps */
	return 0;
}

翻转失效或图像异常

翻转失效

在调用水平或垂直方向进行翻转，API 已返回成功后，画面延迟生效或者概率性失效，大部分 sensor 在设置翻转寄存器到生效需要一小段时间，可以在设置寄存器后加一点点小延时来规避，也可以通过回读寄存器来大致估摸需要的延时时长，或者在代码中添加回读机制，保证翻转寄存器被更新到后才执行其它操作，如下：

// gc2083垂直翻转示例
data_type sensor_flip_status;	//定义私有全局变量，用于记录当前翻转状态
static int sensor_s_vflip(struct v4l2_subdev *sd, int enable)
{
	unsigned int iic_addr;
	data_type get_value;
	data_type set_value;
	data_type value_0015;
	data_type value_0d15;
	int times_out = 3;
	int eRet;

	if (!(enable == 0 || enable == 1)) {
		sensor_err("Invalid parameter!!!\n");
		return -1;
	}

	sensor_i2c_addr_get(sd, &iic_addr);
	get_value = sensor_flip_status & 0x03;
	if (enable)
		set_value = get_value | 0x02;
	else
		set_value = get_value & 0xFD;

	sensor_write(sd, 0x0015, set_value);
	sensor_write(sd, 0x0d15, set_value);
	do {
		/* write repeatly */
		sensor_write(sd, 0x0015, set_value);	//覆写寄存器
		sensor_write(sd, 0x0d15, set_value);
		eRet = sensor_read(sd, 0x0015, &value_0015);	//回读寄存器
		eRet = sensor_read(sd, 0x0d15, &value_0d15);
		sensor_print("[V] eRet:%d, value_0015 = 0x%x, value_0d15 = 0x%x, times_out:%d\n", eRet, value_0015, value_0d15, times_out);
		usleep_range(10000, 30000);
		times_out--;
	} while ((value_0015 != set_value) && (value_0d15 != set_value) && (times_out >= 0));	//通过覆写和回读，确认寄存器已被更新

	if ((times_out < 0) && ((value_0d15 != set_value) || (value_0015 != set_value))) {
		sensor_err("set vflip failed, please set more times!!!\n");	//寄存器未能被更新到，上报异常
		return -1;
	} else {
		sensor_flip_status = set_value;
	}
	sensor_print("vflip current_switch_choice : 0x%x, set_value : 0x%x, sensor_flip_status = 0x%x, , value_0015 = 0x%x, value_0d15 = 0x%x\n",iic_addr, set_value, sensor_flip_status, value_0015, value_0d15);

	return 0;
}

如果寄存器未被正常更新，则上报异常，具体问题也可以咨询 sensor 原厂翻转寄存器设置时，是否有其它相关联寄存器需要同步设置（如切页、组写等），同时，检查驱动中是否有其它操作翻转寄存器的代码，是否存在同时使用的冲突。

自动降帧常见问题

调整的帧率与预期不符

有以下几种可能性：

1.sensor_win_sizes 中的 VTS、HTS、PCLK 信息填写不正确，VTS、HTS 需要按照 sensor 初始化寄存器列表里的值来进行填写，PCLK 可以通过 sensor 原厂获取（或自行计算）后填写，注意三者要满足公式，这三个关键信息是会交由 ISP 计算实际的曝光时间的，如果填写不准确会间接导致曝光时间有误差，进而导致降帧时帧率产生误差。

 PCLK = HTS * VTS * FPS

2.更新 VTS、HTS 寄存器的方法有误，寄存器的读写方式需要严格按照规格书描述来操作（也可以直接询问 sensor 原厂），注意大部分寄存器会区分高低位信息分别更新两个寄存器，需要留意写入的值是否符合预期，可以在更新寄存器后，使用 sensor_read 函数回读打印确认，并实时查看 VI 结点信息来检查。

3.检查 ISP 效果的最大曝光时间设置是否与预期不符，如目标是自动降帧至 10fps，但最大曝光时间又限制在 1/20s，那么不会触发自动降帧策略，当然也存在当前照度可能还未到要降帧延长曝光时间的时候；

设置帧率之后，Sensor 不出图

有以下几种可能性：

1.回退驱动中帧率调整的相关代码，检查出图稳定性，是否真的是帧率改动导致的不出图。

2.检查VTS、HTS 寄存器，确保 VTS、HTS 寄存器更新成功，设置的值也符合预期；如果确定寄存器值符合预期，那么可以咨询 sensor 原厂该 sensor 在调整帧率时是否有其它注意事项，如 VTS 偏移量限制等。

Sensor 调试案例汇总

思特威 sc031lot 摄像头 select timeout

在 V851s 平台调试思特威 sc031lot 摄像头时，运行 sample_virvi 出现 select timeout 获取不到图像数据，通过以下方式进行排查：

用万用表测量sensor的三路供电(DOVDD/DVDD/AVDD)是否正常，电压均正常
查看sensor驱动的上电时序部分并对比sensor datasheet，上电时序符合要求
用示波器测量sensor端的MCLK引脚，MCLK引脚有波形输出，频率符合设定值
用示波器测量sensor端的mipi data和mipi clk引脚有波形输出
通过执行指令 `cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x05810200,0x058102fc > dump; cat dump` 查看主控端MIPI-PHY寄存器的状态，如下：

MIPIPHY寄存器data异常状态值TRNDS

从上面截图信息可以看出，0x058102f0 寄存器[0:3]的值是4，表示当前LP 状态处于 4(0100)，则表示当前主控端处于异常状态 TRNDS，主控端会进入异常状态 TRNDS 是由于 MIPI DATA 引脚接收到了 sensor 端发过来的一段异常数据(LP11-10-00-10-00)导致的，如下：

MIPITRNDS状态时序图

在运行 sample_virvi 时 sensor 发送给第一段数据时，用示波器和逻辑分析仪抓取波形分析，能够看到 sensor 发送的第一段数据包含了异常数据(LP11-10-00-10-00)，如下：

示波器抓取的DATA引脚波形图

逻辑分析仪抓取的DATA引脚波形图

由于这段异常数据 sensor 原厂无法规避，而主控端处于异常状态 TRNDS 时，会由原先的 RX 状态切换为 TX 状态，此时只能对主控端的 MIPI-PHY 进行复位才能恢复正常，在应用层获取 sensor 图像之前执行指令复位主控端的 MIPI-PHY，如下：

samplevirvi复位MIPIPHY方法

后拉图像黑白问题

有客户在 V851 平台上使用 tp9951 yuv sensor，出现图像黑白问题，通过以下方式进行排查：

用万用表测量sensor的三路供电(DOVDD/DVDD/AVDD)是否正常，电压均正常
查看sensor驱动的上电时序部分并对比sensor datasheet，上电时序符合要求
用示波器测量sensor端的MCLK引脚，MCLK引脚有波形输出，但频率有一定偏差

将问题反馈给 AHD RX 芯片原厂，原厂定位分析是 V851 主控端输出的 27M MCLK 偏大，MCLK 频偏不能超过 50ppm，颜色是调制信号，频偏比较大会 lock 不住色彩同步。用示波器量 MCLK 波形，量出来的频率是 27.1372MHz，不符合 AHD RX 芯片原厂的要求，如下：

27Mmclk频偏波形图

在 AHD 芯片上外挂一个 27M 晶振后，出来的图像颜色就正常了，所以可以得出是主控端的 27M MCLK 有频偏导致的，通过指令 cat /sys/kernel/debug/clk/clk_summary 查看到当前使用的 MCLK 时钟源是 CSIPLL4X`，如下：

clksummary节点

通过指令 cd /sys/class/sunxi_dump && echo 0x02001048 > dump; cat dump 查看 0x02001048 寄存器 bit24 是否被置1，判断 27M MCLK 时钟源 CSIPLL4X 是否有打开展频功能，如下，相应 PLL 寄存器展频是打开的。（确认展频功能是否有打开可以参考一号通文档《Tina_Linux_V85X_方案FAQ》1.12.4 确认展频功能是否打开章节）

PLLCSI寄存器值

PLLCSI寄存器信息

通过修改 lichee/linux-4.9/arch/arm/boot/dts/sun8iw19p1-clk.dtsi，将 PLL_CSIX4 时钟源的展频功能关掉后，重新测量 MCLK 波形，MCLK 频率为 27.002504 MHz，出来的图像颜色就正常了。

csix4时钟设备树配置

27Mmclk正常输出波形图

概述​

编写目的​

适用范围​

相关人员​

术语与缩略词​

Camera 驱动概览​

VIN 驱动目录​

Sensor 驱动目录​

Sensor 驱动数据结构​

Sensor 寄存器配置定义​

Sensor 寄存器配置注册​

Parser 裁剪宽高​

Sensor 图像数据格式注册​

Sensor I2C 注册​

Sensor 电气接口注册​

Sensor 驱动接口概览​

Sensor 驱动点亮流程​

线性模式​

MIPI接口​

获取 Sensor 初始化寄存器配置​

添加驱动文件​

修改引脚配置​

移植 Sensor 驱动​

修改 Sensor Name​

配置 MCLK 时钟​

配置 Sensor ID/CHIP ID​

配置 Sensor I2C 设备地址、数据/地址位宽​

添加和注册 Sensor 初始化寄存器配置​

配置图像数据格式​

配置MIPI接口​

上电时序配置​

曝光接口实现​

增益接口实现​

翻转接口的实现​

自动降帧的实现​

两个 Sensor 共用一份 Sensor 驱动​

DVP接口​

定义分辨率相关配置​

配置DVP接口​

WDR 模式​

Sensor 初始化寄存器配置​

定义分辨率相关配置​

配置 MIPI 接口及 Channel 通道​

增益和曝光函数修改​

运行 MPP sample​

Sensor 驱动接口调用流程​

异构快启系统 Sensor 移植指导​

添加驱动文件​

添加 MakeFile​

添加 Kconfig​

配置 menuconfig​

添加 sensor_fuc_core 结构体​

注册 func_core 结构体​

修改 vin 板级配置文件​

修改引脚配置​

运行 demo_video_in​

常见问题汇总​

串口读写 Sensor 寄存器​

TWI 通讯异常​

TWI 被占用​

TWI 通讯异常​

TWI 读出来的寄存器值异常​

select timeout 不出图​

检查 SOC MIPI 寄存器状态​

MIPI-Parser 寄存器​

MIPI-PHY 寄存器​

MIPI-PAYLOAD 寄存器​

调节 MIPI Clk Delay 寄存器​

确定 clk delay 范围​

Sensor 驱动配置 clk delay​

翻转失效或图像异常​

翻转失效​

自动降帧常见问题​

调整的帧率与预期不符​

设置帧率之后，Sensor 不出图​

Sensor 调试案例汇总​

思特威 sc031lot 摄像头 select timeout​

后拉图像黑白问题​

概述

编写目的

适用范围

相关人员

术语与缩略词

Camera 驱动概览

VIN 驱动目录

Sensor 驱动目录

Sensor 驱动数据结构

Sensor 寄存器配置定义

Sensor 寄存器配置注册

Parser 裁剪宽高

Sensor 图像数据格式注册

Sensor I2C 注册

Sensor 电气接口注册

Sensor 驱动接口概览

Sensor 驱动点亮流程

线性模式

MIPI接口

获取 Sensor 初始化寄存器配置

添加驱动文件

修改引脚配置

移植 Sensor 驱动

修改 Sensor Name

配置 MCLK 时钟

配置 Sensor ID/CHIP ID

配置 Sensor I2C 设备地址、数据/地址位宽

添加和注册 Sensor 初始化寄存器配置

配置图像数据格式

配置MIPI接口

上电时序配置

曝光接口实现

增益接口实现

翻转接口的实现

自动降帧的实现

两个 Sensor 共用一份 Sensor 驱动

DVP接口

定义分辨率相关配置

配置DVP接口

WDR 模式

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定义分辨率相关配置

配置 MIPI 接口及 Channel 通道

增益和曝光函数修改

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异构快启系统 Sensor 移植指导

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注册 func_core 结构体

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常见问题汇总

串口读写 Sensor 寄存器

TWI 通讯异常

TWI 被占用

TWI 通讯异常

TWI 读出来的寄存器值异常

select timeout 不出图

检查 SOC MIPI 寄存器状态

MIPI-Parser 寄存器

MIPI-PHY 寄存器

MIPI-PAYLOAD 寄存器

调节 MIPI Clk Delay 寄存器

确定 clk delay 范围

Sensor 驱动配置 clk delay

翻转失效或图像异常

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调整的帧率与预期不符

设置帧率之后，Sensor 不出图

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思特威 sc031lot 摄像头 select timeout

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