1. MIPI攝像頭簡介

1.1 MIPI CSI2接口簡介

MIPI (Mobile Industry Processor Interface)：ARM, Nokia, ST ,TI等公司在2003年成立的一個聯(lián)盟所定的接口。目的是把手機等移動設備內部的接口如：攝像頭、顯示屏接口、射頻/基帶接口等標準化，從而減少手機等移動設備設計的復雜程度和增加設計靈活性。

工作組(Work Group)：MIPI聯(lián)盟下有許多的工作組，不同的工作組負責定義對應設備的標準。其中包括有：Camera工作組、Display工作組、高速多端鏈接工作組等十幾個工作組。

MIPI CSI-2接口是由MIPI聯(lián)盟下的Camera工作組指定的CSI(Camera Serial Interface)的第2版接口標準。硬件層面：最大支持4個虛擬通道（Lane）傳輸數(shù)據(jù)，1個Lane在硬件上體現(xiàn)就是一對差分信號線(見下方原理圖)，每個Lane的最大通訊速率為2.0Gbps。軟件層面：MIPI CSI-2協(xié)議棧主要由應用層、協(xié)議層、物理層組成，其中協(xié)議層又可以分為：像素/字節(jié)組包/解包層、底層協(xié)議層、通道管理層。

1.2 硬件接口資源介紹

EASY EAI Orin-Nano開發(fā)板具有2路MIPI CSI-2接口。每路引出了4個Lane。位置定義如下所示。

EASY EAI Orin-Nano默認搭配IMX415單目攝像頭。同時配有一根0.5mm間距的40pin FPC反向線。

反向線：兩端的藍色標識不在同一側面。

同向線：兩端的藍色標識處于同一側面。

1.3 接線說明

* 接線必須在斷電時進行操作。

* 采用反向線連接IMX415攝像頭與Cmaera1接口。（注意：用錯線會燒壞攝像頭或者核心板，因此在接線時務必要小心。）

* 接線端子卡扣與FPC線的藍色塑料標識必須位于同一側。如下圖所示。

1.4 查看設備情況

可以通過dmesg命令，檢查MIPI-CSI2接口模塊是否正常工作。

dmesg | grep "csi2-.phy"

攝像頭正常掛載的情況如下所示。可以看到：

在dcphy0接口上有一個sensor型號為：imx415的攝像頭，MIPI-CSI2地址為：4-0036；

在dphy0接口上有一個sensor型號為：imx415的攝像頭，MIPI-CSI2地址為：5-0036。

當沒能出現(xiàn)目標camera節(jié)點時，就需要檢查FPC排線是否正常連接，請檢查排線的連接是否與“1.3接線說明”一致。

1.5 尋找可用的設備節(jié)點

rockchip平臺，一個MIPI-CSI接口會對應20多個video節(jié)點(設備樹定了就會生成這么多個)，如下圖所示。

注意：但CSI0并不一定是對應著video0~24，這個要根據(jù)設備樹的實際情況對應生成。

而且MIPI-CSI camera對應的節(jié)點，會在修改內核設備樹的時候固定下來（即：內核配好了MIPI-CSI Camera個數(shù)，無論MIPI-CSI攝像頭是否有接上，它的video節(jié)點情況都是不會根據(jù)MIPI-CSI Camera的接入情況而【動態(tài)】改變）。

因此，用戶需要找到這些節(jié)點所對應的描述信息是什么。Linux的v4l2框架會把這些節(jié)點的描述信息統(tǒng)一放在/sys/class/video4linux/目錄下，如下圖所示。

隨便進入一個描述，如video22。

通過cat命令，可以用查看這個name的內容是什么。rockchip芯片定義：如果這個name是mainpath或者selfpath。則這個“video22”就是可用節(jié)點。

在終端任意目錄執(zhí)行下面這條命令，可以快速掃描所有的節(jié)點的“name”描述。

grep "mainpath" /sys/class/video4linux/video*/name

因此，/dev/video22和/dev/video23都是MIPI-CSI0的可用節(jié)點。

2. 快速上手

2.1 例程源碼下載

到【百度網(wǎng)盤】上下載相關的單例程序：

鏈接：https://pan.baidu.com/s/1RXHMGpmGSEfFy0rb1VkXSg?pwd=1234

提取碼: 1234

比如在windows環(huán)境中，就把單例程序下載到：此電腦D:BaiduNetdisk (無規(guī)定，用戶可自主選擇)，如下圖所示。

然后把例程【復制粘貼】到nfs掛載目錄中。（不清楚目錄如何構建的，可以參考《入門指南/開發(fā)環(huán)境準備/nfs服務搭建與掛載》）

2.2 例程編譯&運行

通過adb shell進入開發(fā)板環(huán)境，執(zhí)行下方命令定位到demo目錄，并且執(zhí)行編譯操作。

cd /home/orin-nano/Desktop/nfs/02_camera/
./build.sh

編譯成功后，相關的demo會生成在Release目錄下。

執(zhí)行下方命令以運行demo，如下所示。

sudo ./Release/test-mipiCam 22  ##需要root權限

注：輸入?yún)?shù)22為MIPI-CSI0所對應的video索引，本固件camera1~2默認對應video索引分別為：22、31（若用戶按需對設備樹進行過修改，這些索引將會有所變化）

執(zhí)行效果如下所示。

然后把/tmp/photo拷貝到當前目錄下的Release內

cp /tmp/photo ./Release/

再通過組合鍵【Ctrl+Shift+T】創(chuàng)建一個新窗口，定位到nfs服務器的對應位置。

最后使用mplayer工具播放圖片，命令如下所示。

mplayer -demuxer rawvideo -rawvideo w=1920:h=1080:format=bgr24 ./Release/photo -loop 0

例程默認分辨率為1920x1080，故w和h的參數(shù)對應填入1920和1080。當出現(xiàn)圖片異常時，說明分辨率等不太對應于手頭的攝像頭，所以需要調整mipicamera_init()的分辨率，例如640x480。

3. MIPI攝像頭測試案例

示例代碼路徑為：02_camera/test-mipiCam/main.c。MIPI Camera API的測試案例代碼邏輯流程如下所示：

3.1 源碼說明

int main()
{
	int ret = 0;
    if(1 == argc){
        printf("nerr: Missing parameter!n");
        printf("================= [usage] ==================n");
        printf("example:n");
        printf("t%s n", argv[0]);
        printf("--------------------------------------------n");
        return 0;
    }
    
	char *pbuf = NULL;
	int ret = 0;
	int skip = 0;
	FILE *fp = NULL;

	ret = mipicamera_init(CAMERA_INDEX, CAMERA_WIDTH, CAMERA_HEIGHT, 0);
	if (ret) {
		printf("error: %s, %dn", __func__, __LINE__);
		goto exit3;
	}
	pbuf = (char *)malloc(IMAGE_SIZE);
	if (!pbuf) {
		printf("error: %s, %dn", __func__, __LINE__);
		ret = -1;
		goto exit2;
	}
	//跳過前10幀
	skip = 10;
	while(skip--) {
		ret = mipicamera_getframe(CAMERA_INDEX, pbuf);
		if (ret) {
			printf("error: %s, %dn", __func__, __LINE__);
			goto exit1;
		}
	}

	/* tips: 可以在Ubuntu下用mplayer播放錄制圖像
	*	adb pull /tmp/photo
	*	mplayer -demuxer rawvideo -rawvideo w=1920:h=1080:format=bgr24 photo -loop 0
	*/
	fp = fopen("/tmp/photo", "w");
	if (!fp) {
		printf("error: %s, %dn", __func__, __LINE__);
		ret = -1;
		goto exit2;
	}
	fwrite(pbuf, 1, IMAGE_SIZE, fp);
	fclose(fp);

exit1:
	free(pbuf);
	pbuf = NULL;
exit2:
	mipicamera_exit(CAMERA_INDEX);
exit3:
    return ret;
}

其中mipicamera_init()，mipicamera_getframe()，mipicamera_exit()是對v4l2接口調用的易用化封裝。具體實現(xiàn)于02_camera/commonApi/mipi_camera.c。

審核編輯 黃宇