飞凌嵌入式ElfBoard ELF1板卡-开发板适配之CSI
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2025-02-22
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i.MX6ULL的CSI(CMOS Sensor Interface)，即，CMOS传感器接口，是一种摄像头并行数据接口，支持8-bit/10-bit/16-bit Bayer，YUV，YCrCb，RGB数据输入，也支持CCIR656格式数据输入。ELF 1开发板支持8位并行DVP接口的数字摄像头OV5640。
硬件原理
CSI_DATA0—CSI_DATA7是CSI数据信号引脚；
CSI_PIXCLK是像素时钟；
CSI_MCLK为摄像头提供主时钟，保证功能实现；
CSI_HSYNC、CSI_VSYNC作为摄像头的行场扫描模式信号，提供行场信息；
IIC2_SDA和IIC2_SCL用来配置摄像头设备地址为0x30；
CSI_PWDN是CSI的电源使能引脚，由SN74HC595D扩展芯片控制。
IOMUX配置
NXP官方的i.MX6ULL EVK板，使用的CSI接口与ELF 1开发板一致，所以，已经配置好CSI接口和I2C2的的IOMUX：
修改设备节点
ELF 1的摄像头和NXP官方使用的方案一致，都是OV5640摄像头，但硬件设计略有区别，需要做出一些改动。
根节点下csi节点：
I2C2节点下内容如下，Elf1底板上给OV5640做了硬件复位，无需软件复位，因此，需要对设备树做出一些修改，去掉复位部分以及修改电源引脚：
ov5640: ov5640@3c {
compatible = "ovti,ov5640";
reg = <0x3c>;
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&pinctrl_csi1>;
clocks = <&clks IMX6UL_CLK_CSI>;
clock-names = "csi_mclk";
pwn-gpios = <&gpio_spi 4 1>;
/* rst-gpios = <&gpio_spi 5 0>;*/
csi_id = <0>;
mclk = <24000000>;
mclk_source = <0>;
status = "okay";
port {
ov5640_ep: endpoint {
remote-endpoint = <&csi1_ep>;
};
};
};
效果如下：
reg = <0x3c>;摄像头设备的I2C地址
clocks = <&clks IMX6UL_CLK_CSI>;配置CSI时钟
clock-names = "csi_mclk";时钟名称
pwn-gpios = <&gpio_spi 4 1>;摄像头电源使能引脚，由SN74HC595D 的QE控制。
rst-gpios = <&gpio_spi 5 0>;摄像头复位引脚，此引脚没有用到，所以注释掉此属性。
csi_id = <0>;CSI ID
mclk = <24000000>;摄像头主时钟设置为24M
mclk_source = <0>;时钟源
配置OV5640驱动
在内核源码当中已经集成了OV5640的驱动，路径为：drivers/media/platform/mxc/subdev/ov5640.c。但这个驱动需要修改后才能使用，在ELF 1的资料包当中，提供了修改好的版本，路径为：ELF 1开发板资料包\02-Linux 源代码\02-1 驱动源码\07_ov5640\ov5640.c。您可以直接使用我们修改好的驱动，也可以参考以下内容自行修改。
一、修改drivers/media/platform/mxc/subdev/ov5640.c
elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ vi drivers/media/platform/mxc/su\bdev/ov5640.c
注释掉probe函数当中申请复位引脚的内容：
注释掉ov5640_reset函数当中硬件复位的操作：
去掉rst_gpio的变量：
二、配置OV5640：
使用make menuconfig打开图形化配置界面：
elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ make menuconfig
找到以下位置：
Device Drivers
-> Multimedia support
-> V4L platform devices
修改如下，将ov5640驱动编译成模块：
找到以下位置并进行修改：
注意，由于OV5640的电源使能用到了74HC595扩展出的GPIO，需要检查74HC595的驱动有没有编译进内核，如果没有编译，会导致模块加载报找不到pwn引脚。因此需要检查以下两处配置是否编译进内核：
三、替换配置文件
通过make menuconfig修改的内容写入到了.config文件，当使用make imx6ull_elf1_defconfig配置内核源码时，.config文件会被覆盖，因此，需要替换原有的imx6ull_elf1_defconfig。
elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ cp .config arch/arm/configs/imx6ul\l_elf1_defconfig
编译测试
编译内核和设备树并拷贝到开发板：
elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ ./build.sh
elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ scp arch/arm/boot/zImage root\@172.16.0.175:/run/media/mmcblk1p1/
elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ scp arch/arm/boot/dts/imx6ull-elf\1-emmc.dtb root@172.16.0.175:/run/media/mmcblk1p1/
elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ scp drivers/media/platform/mxc/s\ubdev/ov5640_camera.ko root@172.16.0.175:~/
进行sync操作后重启开发板：
在测试之前，先接上OV5640摄像头到开发板和LCD屏。
将OV5640接到开发板测试：
加载模块：
root@ELF1:~# insmod ov5640_camera.ko
1-003c supply DOVDD not found, using dummy regulator
1-003c supply DVDD not found, using dummy regulator
1-003c supply AVDD not found, using dummy regulator
CSI: Registered sensor subdevice: ov5640 1-003c
查看可用的视频设备：
root@ELF1:~# v4l2-ctl -d /dev/video0 --all
测试摄像头：
root@ELF1:~# gst-launch-1.0 -v v4l2src device=/dev/video0 ! "video/x-raw, format=(st\ring)YUY2, width=(int)640, height=(int)480, framerate=(fraction)15/1" ! videoconvert ! f\bdevsink
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