1. MIPI攝像頭簡(jiǎn)介

1.1 MIPI CSI2接口簡(jiǎn)介

MIPI (Mobile Industry Processor Interface)：ARM, Nokia, ST ,TI等公司在2003年成立的一個(gè)聯(lián)盟所定的接口。目的是把手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備內(nèi)部的接口如：攝像頭、顯示屏接口、射頻/基帶接口等標(biāo)準(zhǔn)化，從而減少手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度和增加設(shè)計(jì)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(fù)責(zé)定義對(duì)應(yīng)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)。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(gè)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(biāo)準(zhǔn)。硬件層面：最大支持4個(gè)虛擬通道（Lane）傳輸數(shù)據(jù)，1個(gè)Lane在硬件上體現(xiàn)就是一對(duì)差分信號(hào)線(見(jiàn)下方原理圖)，每個(gè)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(yīng)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 Nano-TB開(kāi)發(fā)板具有2路MIPI CSI-2接口。每路引出了4個(gè)Lane。位置定義如下所示。

EASY EAI Nano-TB默認(rèn)搭配IMX415單目攝像頭。同時(shí)配有一根0.5mm間距的40pin FPC反向線。

反向線：兩端的藍(lán)色標(biāo)識(shí)不在同一側(cè)面。

同向線：兩端的藍(lán)色標(biāo)識(shí)處于同一側(cè)面。

1.3 接線說(shuō)明

* 接線必須在斷電時(shí)進(jìn)行操作。

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

* 接線端子卡扣與FPC線的藍(lán)色塑料標(biāo)識(shí)必須位于同一側(cè)。如下圖所示。

1.4 查看設(shè)備情況

可以通過(guò)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?？梢钥吹剑?/p>

在dphy0接口上有一個(gè)sensor型號(hào)為：imx415的攝像頭，MIPI-CSI2地址為：1-0036；

在dphy3接口上有一個(gè)sensor型號(hào)為：imx415的攝像頭，MIPI-CSI2地址為：4-0036。

當(dāng)沒(méi)能出現(xiàn)目標(biāo)camera節(jié)點(diǎn)時(shí)，就需要檢查FPC排線是否正常連接，請(qǐng)檢查排線的連接是否與“1.3接線說(shuō)明”一致。

1.5 尋找可用的設(shè)備節(jié)點(diǎn)

rockchip平臺(tái)，一個(gè)MIPI-CSI接口會(huì)對(duì)應(yīng)20多個(gè)video節(jié)點(diǎn)(設(shè)備樹(shù)定了就會(huì)生成這么多個(gè))，如下圖所示。

注意：CSI0并不一定是對(duì)應(yīng)著video0~24，這個(gè)要根據(jù)設(shè)備樹(shù)的實(shí)際情況對(duì)應(yīng)生成。

而且MIPI-CSI camera對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，會(huì)在修改內(nèi)核設(shè)備樹(shù)的時(shí)候固定下來(lái)（即：內(nèi)核配好了MIPI-CSI Camera個(gè)數(shù)，無(wú)論MIPI-CSI攝像頭是否有接上，它的video節(jié)點(diǎn)情況都是不會(huì)根據(jù)MIPI-CSI Camera的接入情況而【動(dòng)態(tài)】改變）。

因此，用戶需要找到這些節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的描述信息是什么。Linux的v4l2框架會(huì)把這些節(jié)點(diǎn)的描述信息統(tǒng)一放在/sys/class/video4linux/目錄下，如下圖所示。

隨便進(jìn)入一個(gè)描述，如video22。

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

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(diǎn)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(diǎn)。

2. 快速上手

2.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境準(zhǔn)備

如果您初次閱讀此文檔，請(qǐng)閱讀《入門指南/開(kāi)發(fā)環(huán)境準(zhǔn)備/Easy-Eai編譯環(huán)境準(zhǔn)備與更新》，并按照其相關(guān)的操作，進(jìn)行編譯環(huán)境的部署。

在PC端Ubuntu系統(tǒng)中執(zhí)行run腳本，進(jìn)入EASY-EAI編譯環(huán)境，具體如下所示。

cd ~/develop_environment
 ./run.sh 

2.2 源碼下載以及例程編譯

首先，在虛擬機(jī)后臺(tái)終端，執(zhí)行以下命令，創(chuàng)建外設(shè)單例源碼管理目錄：

cd /opt 
mkdir -p EASY-EAI-Nano-TB/demo 

首先，到【百度網(wǎng)盤】上下載相關(guān)的單例程序：

鏈接：https://pan.baidu.com/s/1Br608Hiff2Xs65PzWO_qWQ?pwd=1234

提取碼：1234

比如把單例程序下載到：此電腦\D:\BaiduNetdisk (無(wú)規(guī)定，用戶可自主選擇)，如下圖所示。

再將下載好的單例復(fù)制進(jìn)入虛擬機(jī)的文件系統(tǒng)，過(guò)程如下圖所示。

最后，進(jìn)入到對(duì)應(yīng)的例程目錄執(zhí)行編譯操作，具體命令如下所示：

cd EASY-EAI-Nano-TB/demo/02_camera 
./build.sh 

注：
* 由于依賴庫(kù)部署在板卡上，因此交叉編譯過(guò)程中必須保持/mnt掛載。

2.3 例程運(yùn)行

通過(guò)串口調(diào)試或ssh調(diào)試，進(jìn)入板卡后臺(tái)，定位到例程部署的位置，如下所示：

cd /userdata

運(yùn)行例程命令如下所示：

./test-mipiCam 22

2.4 運(yùn)行效果

執(zhí)行效果如下所示。

例程運(yùn)行完之后，會(huì)在/tmp目錄下得到一張photo圖片。回到虛擬機(jī)里，新開(kāi)一個(gè)終端窗口，通過(guò)scp命令把圖片拷回來(lái)：

然后把photo用mplayer命令播放出來(lái)，如下所示。

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

例程默認(rèn)分辨率為1920x1080，故w和h的參數(shù)對(duì)應(yīng)填入1920和1080。當(dāng)出現(xiàn)圖片異常時(shí)，說(shuō)明分辨率等不太對(duì)應(yīng)于手頭的攝像頭，所以需要調(diào)整mipicamera_init()的分辨率，例如1280x720。命令執(zhí)行如下所示。

3. MIPI攝像頭測(cè)試案例

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

3.1 源碼說(shuō)明

int main(int argc, char **argv)
{
	int ret = 0;
    if(1 == argc){
        printf("\nerr: Missing parameter!\n");
        printf("================= [usage] ==================\n");
        printf("example:\n");
        printf("\t%s <22/30>\n", argv[0]);
        printf("--------------------------------------------\n");
        return 0;
    }
    
	char *pbuf = NULL;
	int skip = 0;
	FILE *fp = NULL;
    
    int cameraIndex = atoi(argv[1]); //通常是video22
    ret = mipicamera_init(cameraIndex, CAMERA_WIDTH, CAMERA_HEIGHT, 0);
    if (ret) {
        printf("error: %s, %d\n", __func__, __LINE__);
        goto exit3;
    }
    
    pbuf = (char *)malloc(IMAGE_SIZE);
    if (!pbuf) {
        printf("error: %s, %d\n", __func__, __LINE__);
        ret = -1;
        goto exit2;
    }
    
    //跳過(guò)前10幀
    skip = 10;
    while(skip--) {
        ret = mipicamera_getframe(cameraIndex, pbuf);
        if (ret) {
            printf("error: %s, %d\n", __func__, __LINE__);
            goto exit1;
        }
    }

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

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

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