iTOP4418-Android系统摄像头移植文档.-2015-11-04.pdf

北京迅为电子有限公司 iTOP-4418 开发板 目录 目录 1 1.1 概述 1 1.2 硬件部分 1 1.3 kernel 4 1.4 Android 15 1.4 总结 23 1.1 概述 由于工作需要，近期把摄像头模块OV5640 移植到了S5P4418 开发平台,方便用户在该平 台上面学习及使用视频采集功能。OV5640 是一款有OmniVision 公司开发，最高支持500W 像素的CMOS 摄像头，该摄像头在中低端视频采集环境中得到大量的应用，是一款较为成熟 的产品。OV5640 摄像头支持DVP 接口和 MIPI 接口，可以输出YUV420 和YUV422 ，RGB 等 格式的图像，支持标准的V4L2 架构，是我们进行摄像头驱动开发学习的典型实例。 硬件平台我们采用的是iTOP4418 开发板，软件采用Android4.4.2 系统，OV5640 的移植 过程我们划分为三大部分：硬件部分，kernel 部分，Android 部分。 1.2 硬件部分 OV5460 摄像头的参数信息可以阅读 Datasheet ，这里不做专门的介绍，下图是 OV5640 传感器芯片的内部结构框图： 日期：2015-11-04 北京迅为电子有限公司 iTOP-4418 开发板 从结构框图中我们了解到： 1 OV5640 视频输出接口支持 DVP，MIPI，我们的开发平台采用的就是DVP 接口，即Digi Tal Video Process 接口。 DVP 是并口，需要PCLK、VSYNC 、HSYNC、D[0：11]——可以是8/10/12bit 数据，我们 采用的是8 bit 数据传输。 MIPI 是LVDS，低压差分串口。只需要要CLKP/N、DATAP/N，MIPI 接口比DVP 的接口 信号线少，由于是低压差分信号，产生的干扰小，抗干扰能力也强。 DVP 接口在信号完整性，最高传输速率方面有一定的限制。800W 及以上大都采用 MIPI 接口。由于我们的OV5640 最大支持到500W，故我们采用DVP 接口是没有任何的影响。 2 OV5640 内部支持ISP 功能。 OV5640 内部有一个ISP （Image Signal Processor）,能够做简单的一些图像处理算法，比 如Gamma 校正，图像缩放，自动对焦算法。摄像头前端感应的模拟信号经过ADC 转换后， 必须有ISP 处理，才能产生我们请求的数据格式，比如YUV 数据，RGB 数据等等。一些较高 端的摄像头由于工艺等原因目前内部不再集成ISP，而是采用CPU 内部的ISP 处理器或者单 独的ISP 芯片。 OV5640 内部集成ISP 对于我们驱动开发来说工作量相对降低不少，不再需要调试CPU 内部 的ISP 功能。 日期：2015-11-04 北京迅为电子有限公司 iTOP-4418 开发板 下面我们看一下摄像头模块的原理及与iTOP4418 开发板的连接接口定义： 从摄像头模块的原理图我们可以看到： 1 摄像头采用的是并行数据传输，也就是 OV5640 的 DVP 接口方式，Cam_D0—Cam_D7 为摄像头的数据线，用于传输数据部分至CPU 端。摄像头的主时钟MLCK 由CPU 端提供， 这里我们采用的是24MHZ 的时钟信号。另外模块也提供用于行场同步的HSYNC 和VSYNC ， 在S5P4418 平台中我们采用的是行场同步信号内嵌入视频数据，未使用HSYNC 引脚和VSYNC 引脚。 2 摄像头采用I2C 总线与CPU 端进行控制命令的发送与接受，比如 OV5640 的初始化命令， OV5640 的视频输出格式，及对焦，设置亮度，对比度，饱和度等等。控制命令可以从CPU 传输到OV5640，也可以从OV5640 传输到CPU 端。 3 摄像头采用三路电压 ，分别是 :