MIPI CSI

概述

CSI（Camera Serial Interface）是由MIPI联盟下Camera工作组指定的接口标准。CSI-2是MIPI CSI第二版，主要由应用层、协议层、物理层组成，最大支持4通道数据传输、单线传输速度高达1Gb/s。
物理层支持HS(High Speed)和LP(Low Power)两种工作模式。HS模式下采用低压差分信号，功耗较大，但数据传输速率可以很高（数据速率为80M～1Gbps）；LP模式下采用单端信号，数据速率很低（<10Mbps），但是相应的功耗也很低。两种模式的结合保证了MIPI总线在需要传输大量数据（如图像）时可以高速传输，而在不需要传输大数据量时又能够减少功耗。
图1显示了简化的CSI接口。D-PHY采用1对源同步的差分时钟和1～4对差分数据线来进行数据传输。数据传输采用DDR方式，即在时钟的上下边沿都有数据传输。

图 1 CSI发送、接收接口

ComboDevAttr结构体

表 1 ComboDevAttr结构体介绍

名称	描述
devno	设备号
inputMode	输入模式：MIPI/LVDS/SUBSLVDS/HISPI/DC
dataRate	Mipi Rx，SLVS输入速率
imgRect	MIPI Rx设备裁剪区域（与原始传感器输入图像大小相对应）
MIPIAttr	Mipi设备属性
lvdsAttr	LVDS/SubLVDS/HiSPi设备属性

ExtDataType结构体

表 2 ExtDataType结构体介绍

名称	描述
devno	设备号
num	sensor号
extDataBitWidth	图片的位深
extDataType	定义YUV和原始数据格式以及位深度

接口说明

表 3 MIPI CSI API接口功能介绍

功能分类	接口名
获取/释放MIPI CSI控制器操作句柄	MipiCsiOpen：获取MIPI CSI控制器操作句柄 MipiCsiClose：释放MIPI CSI控制器操作句柄
MIPI CSI相应配置	MipiCsiSetComboDevAttr：设置MIPI，CMOS或者LVDS相机的参数给控制器，参数包括工作模式，图像区域，图像深度，数据速率和物理通道等 MipiCsiSetExtDataType(可选)：设置YUV和RAW数据格式和位深 MipiCsiSetHsMode：设置MIPI RX的Lane分布。根据硬件连接的形式选择具体的mode MipiCsiSetPhyCmvmode：设置共模电压模式
复位/撤销复位Sensor	MipiCsiResetSensor：复位Sensor MipiCsiUnresetSensor：撤销复位Sensor
复位/撤销复位MIPI RX	MipiCsiResetRx：复位MIPI RX。不同的s32WorkingViNum有不同的enSnsType MipiCsiUnresetRx：撤销复位MIPI RX
使能/关闭MIPI的时钟	MipiCsiEnableClock：使能MIPI的时钟。根据上层函数电泳传递的enSnsType参数决定是用MIPI还是LVDS MipiCsiDisableClock：关闭MIPI设备的时钟
使能/禁用MIPI上的Sensor时钟	MipiCsiEnableSensorClock：使能MIPI上的Sensor时钟 MipiCsiDisableSensorClock：关闭Sensor的时钟

使用指导

使用流程

使用MIPI CSI的一般流程如图2所示。

图 2 MIPI CSI使用流程图

获取MIPI CSI控制器操作句柄

在进行MIPI CSI进行通信前，首先要调用MipiCsiOpen获取控制器操作句柄，该函数会返回指定通道ID的控制器操作句柄。

DevHandle MipiCsiOpen(uint8_t id);

表 4 MipiCsiOpen的参数和返回值描述

参数	参数描述
id	MIPI CSI通道ID
返回值	返回值描述
NULL	获取失败
设备句柄	获取到指令通道的控制器操作句柄，类型为DevHandle

假设系统中的MIPI CSI通道为0，获取该通道控制器操作句柄的示例如下：

DevHandle MipiCsiHandle = NULL;  /* 设备句柄 */
id = 0;      /* MIPI CSI通道ID */

/* 获取控制器操作句柄 */
MipiCsiHandle = MipiCsiOpen(id);
if (MipiCsiHandle == NULL) {
    HDF_LOGE("MipiCsiOpen: failed\n");
    return;
}

MIPI CSI相应配置

写入MIPI CSI配置
```
int32_t MipiCsiSetComboDevAttr(DevHandle handle, ComboDevAttr *pAttr);
```
表 5 MipiCsiSetComboDevAttr的参数和返回值描述

参数	参数描述
handle	控制器操作句柄
pAttr	MIPI CSI相应配置结构体指针
返回值	返回值描述
0	设置成功
负数	设置失败

```c
int32_t ret;
struct ComboDevAttr attr;

/* 当前配置如下 */
(void)memset_s(&attr, sizeof(ComboDevAttr), 0, sizeof(ComboDevAttr));
attr.devno = 0; /* 设备0 */
attr.inputMode = INPUT_MODE_MIPI; /* 输入模式为MIPI */
attr.dataRate = MIPI_DATA_RATE_X1; /* 每时钟输出1像素 */
attr.imgRect.x = 0; /* 0: 图像传感器左上位置 */
attr.imgRect.y = 0; /* 0: 图像传感器右上位置 */
attr.imgRect.width = 2592; /* 2592: 图像传感器宽度大小 */
attr.imgRect.height = 1944; /* 1944: 图像传感器高度尺寸 */
/* 写入配置数据 */
ret = MipiCsiSetComboDevAttr(MipiCsiHandle, &attr);
if (ret != 0) {
    HDF_LOGE("%s: MipiCsiSetComboDevAttr fail! ret=%d\n", __func__, ret);
    return -1;
}
```

设置YUV和RAW数据格式和位深
```
int32_t MipiCsiSetExtDataType(DevHandle handle, ExtDataType* dataType);
```
表 6 MipiCsiSetExtDataType的参数和返回值描述

参数	参数描述
handle	控制器操作句柄
dataType	定义YUV和原始数据格式以及位深度
返回值	返回值描述
0	设置成功
负数	设置失败

```c
int32_t ret;
struct ExtDataType dataType;

/* 配置YUV和RAW数据格式和位深参数 */
dataType.devno = 0; /* 设备0 */
dataType.num = 0;   /* sensor 0 */
dataType.extDataBitWidth[0] = 12; /* 位深数组元素0 */
dataType.extDataBitWidth[1] = 12; /* 位深数组元素1 */
dataType.extDataBitWidth[2] = 12; /* 位深数组元素2 */

dataType.extDataType[0] = 0x39; /* 定义YUV和原始数据格式以及位深度元素0 */
dataType.extDataType[1] = 0x39; /* 定义YUV和原始数据格式以及位深度元素1 */
dataType.extDataType[2] = 0x39; /* 定义YUV和原始数据格式以及位深度元素2 */
/* 设置YUV和RAW数据格式和位深 */
ret = MipiCsiSetExtDataType(MipiCsiHandle, &dataType);
if (ret != 0) {
    HDF_LOGE("%s: MipiCsiSetExtDataType fail! ret=%d\n", __func__, ret);
    return -1;
}
```

设置MIPI RX的Lane分布

int32_t MipiCsiSetHsMode(DevHandle handle, LaneDivideMode laneDivideMode);

表 7 MipiCsiSetHsMode的参数和返回值描述

参数	参数描述
handle	控制器操作句柄
laneDivideMode	lane模式参数
返回值	返回值描述
0	设置成功
负数	设置失败

```c
int32_t ret;
enum LaneDivideMode mode;

/* lane模式参数为0 */
mode = LANE_DIVIDE_MODE_0;
/* 设置MIPI RX的 Lane分布 */
ret = MipiCsiSetHsMode(MipiCsiHandle, mode);
if (ret != 0) {
    HDF_LOGE("%s: MipiCsiSetHsMode fail! ret=%d\n", __func__, ret);
    return -1;
}
```

设置共模电压模式

int32_t MipiCsiSetPhyCmvmode(DevHandle handle, uint8_t devno, PhyCmvMode cmvMode);

表 8 MipiCsiSetPhyCmvmode的参数和返回值描述

参数	参数描述
handle	控制器操作句柄
cmvMode	共模电压模式参数
devno	设备编号
返回值	返回值描述
0	设置成功
负数	设置失败

```c
int32_t ret;
enum PhyCmvMode mode;
uint8_t devno;

/* 共模电压模式参数为0 */
mode = PHY_CMV_GE1200MV;
/* 设备编号为0 */
devno = 0;
/* 设置共模电压模式 */
ret = MipiCsiSetPhyCmvmode(MipiCsiHandle, devno, mode);
if (ret != 0) {
    HDF_LOGE("%s: MipiCsiSetPhyCmvmode fail! ret=%d\n", __func__, ret);
    return -1;
}
```

复位/撤销复位Sensor

复位Sensor

int32_t MipiCsiResetSensor(DevHandle handle, uint8_t snsResetSource);

表 9 MipiCsiResetSensor的参数和返回值描述

参数	参数描述
handle	控制器操作句柄
snsResetSource	传感器的复位信号线号，在软件中称为传感器的复位源
返回值	返回值描述
0	复位成功
负数	复位失败

```c
int32_t ret;
uint8_t snsResetSource;

/* 传感器复位信号线号为0 */
snsResetSource = 0;
/* 复位sensor */
ret = MipiCsiResetSensor(MipiCsiHandle, snsResetSource);
if (ret != 0) {
    HDF_LOGE("%s: MipiCsiResetSensor fail! ret=%d\n", __func__, ret);
    return -1;
}
```

撤销复位Sensor

int32_t MipiCsiUnresetSensor(DevHandle handle, uint8_t snsResetSource);

表 10 MipiCsiUnresetSensor的参数和返回值描述

参数	参数描述
handle	控制器操作句柄
snsResetSource	传感器的复位信号线号，在软件中称为传感器的复位源
返回值	返回值描述
0	撤销复位成功
负数	撤销复位失败

```c
int32_t ret;
uint8_t snsResetSource;

/* 传感器撤销复位信号线号为0 */
snsResetSource = 0;
/* 撤销复位sensor */
ret = MipiCsiUnresetSensor(MipiCsiHandle, snsResetSource);
if (ret != 0) {
    HDF_LOGE("%s: MipiCsiUnresetSensor fail! ret=%d\n", __func__, ret);
    return -1;
}
```

复位/撤销复位MIPI RX

复位MIPI RX

int32_t MipiCsiResetRx(DevHandle handle, uint8_t comboDev);

表 11 MipiCsiResetRx的参数和返回值描述

参数	参数描述
handle	控制器操作句柄
comboDev	MIPI RX或LVDS通路序号
返回值	返回值描述
0	复位成功
负数	复位失败

```c
int32_t ret;
uint8_t comboDev;

/* 通路序号为0 */
comboDev = 0;
/* 复位MIPI RX */
ret = MipiCsiResetRx(MipiCsiHandle, comboDev);
if (ret != 0) {
    HDF_LOGE("%s: MipiCsiResetRx fail! ret=%d\n", __func__, ret);
    return -1;
}
```

撤销复位MIPI RX
```
int32_t MipiCsiUnresetRx(DevHandle handle, uint8_t comboDev);
```
表 12 MipiCsiUnresetRx的参数和返回值描述

参数	参数描述
handle	控制器操作句柄
comboDev	MIPI RX或LVDS通路序号
返回值	返回值描述
0	撤销复位成功
负数	撤销复位失败

```c
int32_t ret;
uint8_t comboDev;

/* 通路序号为0 */
comboDev = 0;
/* 撤销复位MIPI RX */
ret = MipiCsiUnresetRx(MipiCsiHandle, comboDev);
if (ret != 0) {
    HDF_LOGE("%s: MipiCsiUnresetRx fail! ret=%d\n", __func__, ret);
    return -1;
}
```

使能/关闭MIPI的时钟

使能MIPI的时钟
```
int32_t MipiCsiEnableClock(DevHandle handle, uint8_t comboDev);
```
表 13 MipiCsiEnableClock的参数和返回值描述

参数	参数描述
handle	控制器操作句柄
comboDev	通路序号
返回值	返回值描述
0	使能成功
负数	使能失败

```c
int32_t ret;
uint8_t comboDev;

/* 通路序号为0 */
comboDev = 0;
/* 使能MIPI的时钟 */
ret = MipiCsiEnableClock(MipiCsiHandle, comboDev);
if (ret != 0) {
    HDF_LOGE("%s: MipiCsiEnableClock fail! ret=%d\n", __func__, ret);
    return -1;
}
```

关闭MIPI的时钟
```
int32_t MipiCsiDisableClock(DevHandle handle, uint8_t comboDev);
```
表 14 MipiCsiDisableClock的参数和返回值描述

参数	参数描述
handle	控制器操作句柄
comboDev	通路序号
返回值	返回值描述
0	关闭成功
负数	关闭失败

```c
int32_t ret;
uint8_t comboDev;

/* 通路序号为0 */
comboDev = 0;
/* 关闭MIPI的时钟 */
ret = MipiCsiDisableClock(MipiCsiHandle, comboDev);
if (ret != 0) {
    HDF_LOGE("%s: MipiCsiDisableClock fail! ret=%d\n", __func__, ret);
    return -1;
}
```

使能/关闭MIPI上的Sensor时钟

使能MIPI上的Sensor时钟
```
int32_t MipiCsiEnableSensorClock(DevHandle handle, uint8_t snsClkSource);
```
表 15 MipiCsiEnableSensorClock的参数和返回值描述

参数	参数描述
handle	控制器操作句柄
snsClkSource	传感器的时钟信号线号，在软件中称为传感器的时钟源
返回值	返回值描述
0	使能成功
负数	使能失败

```c
int32_t ret;
uint8_t snsClkSource;

/* 传感器的时钟信号线号为0 */
snsClkSource = 0;
/* 使能MIPI上的sensor时钟 */
ret = MipiCsiEnableSensorClock(MipiCsiHandle, snsClkSource);
if (ret != 0) {
    HDF_LOGE("%s: MipiCsiEnableSensorClock fail! ret=%d\n", __func__, ret);
    return -1;
}
```

关闭MIPI上的Sensor时钟
```
int32_t MipiCsiDisableSensorClock(DevHandle handle, uint8_t snsClkSource);
```
表 16 MipiCsiDisableSensorClock的参数和返回值描述

参数	参数描述
handle	控制器操作句柄
snsClkSource	传感器的时钟信号线号，在软件中称为传感器的时钟源
返回值	返回值描述
0	关闭成功
负数	关闭失败

```c
int32_t ret;
uint8_t snsClkSource;

/* 传感器的时钟信号线号为0 */
snsClkSource = 0;
/* 关闭MIPI上的Sensor时钟 */
ret = MipiCsiDisableSensorClock(MipiCsiHandle, snsClkSource);
if (ret != 0) {
    HDF_LOGE("%s: MipiCsiDisableSensorClock fail! ret=%d\n", __func__, ret);
    return -1;
}
```

释放MIPI CSI控制器操作句柄

MIPI CSI使用完成之后，需要释放控制器操作句柄，释放句柄的函数如下所示：

void MipiCsiClose(DevHandle handle);

该函数会释放掉由MipiCsiOpen申请的资源。

表 17 MipiCsiClose的参数和返回值描述

参数	参数描述
handle	MIPI CSI控制器操作句柄

MipiCsiClose(MIPIHandle); /* 释放掉MIPI CSI控制器操作句柄 */

使用实例

MIPI CSI完整的使用示例如下所示：

#include "hdf.h"
#include "MIPI_csi_if.h"

void PalMipiCsiTestSample(void)
{
    uint8_t id;
    int32_t ret;
    uint8_t comboDev;
    uint8_t snsClkSource;
    uint8_t devno;
    enum LaneDivideMode mode;
    enum PhyCmvMode mode;
    struct ComboDevAttr attr;
    struct ExtDataType dataType;
    DevHandle MipiCsiHandle = NULL;
    
    /* 控制器ID号 */
    id = 0; 
    /* 获取控制器操作句柄 */
    MipiCsiHandle = MipiCsiOpen(id);
    if (MipiCsiHandle == NULL) {
        HDF_LOGE("MipiCsiOpen: failed!\n");
        return;
    }
    
    /* lane模式参数为0 */
    mode = LANE_DIVIDE_MODE_0;
    /* 设置MIPI RX的 Lane分布 */
    ret = MipiCsiSetHsMode(MipiCsiHandle, mode);
    if (ret != 0) {
        HDF_LOGE("%s: MipiCsiSetHsMode fail! ret=%d\n", __func__, ret);
        return;
    }

    /* 通路序号为0 */
    comboDev = 0;
    /* 使能MIPI的时钟 */
    ret = MipiCsiEnableClock(MipiCsiHandle, comboDev);
    if (ret != 0) {
        HDF_LOGE("%s: MipiCsiEnableClock fail! ret=%d\n", __func__, ret);
        return;
    }
    
    /* 复位MIPI RX */
    ret = MipiCsiResetRx(MipiCsiHandle, comboDev);
    if (ret != 0) {
        HDF_LOGE("%s: MipiCsiResetRx fail! ret=%d\n", __func__, ret);
        return;
    }

    /* 传感器的时钟信号线号为0 */
    snsClkSource = 0;
    /* 使能MIPI上的sensor时钟 */
    ret = MipiCsiEnableSensorClock(MipiCsiHandle, snsClkSource);
    if (ret != 0) {
        HDF_LOGE("%s: MipiCsiEnableSensorClock fail! ret=%d\n", __func__, ret);
        return;
    }
    
    /* 复位sensor */
    ret = MipiCsiResetSensor(MipiCsiHandle, snsResetSource);
    if (ret != 0) {
        HDF_LOGE("%s: MipiCsiResetSensor fail! ret=%d\n", __func__, ret);
        return;
    }
    
    /* MIPI参数配置如下 */
    (void)memset_s(&attr, sizeof(ComboDevAttr), 0, sizeof(ComboDevAttr));
    attr.devno = 0; /* 设备0 */
    attr.inputMode = INPUT_MODE_MIPI; /* 输入模式为MIPI */
    attr.dataRate = MIPI_DATA_RATE_X1; /* 每时钟输出1像素 */
    attr.imgRect.x = 0; /* 0: 图像传感器左上位置 */
    attr.imgRect.y = 0; /* 0: 图像传感器右上位置 */
    attr.imgRect.width = 2592; /* 2592: 图像传感器宽度大小 */
    attr.imgRect.height = 1944; /* 1944: 图像传感器高度尺寸 */
    /* 写入配置数据 */
    ret = MipiCsiSetComboDevAttr(MipiCsiHandle, &attr);
    if (ret != 0) {
        HDF_LOGE("%s: MipiCsiSetComboDevAttr fail! ret=%d\n", __func__, ret);
        return;
    }
    
    /* 共模电压模式参数为0 */
    mode = PHY_CMV_GE1200MV;
    /* 设备编号为0 */
    devno = 0;
    /* 设置共模电压模式 */
    ret = MipiCsiSetPhyCmvmode(MipiCsiHandle, devno, mode);
    if (ret != 0) {
        HDF_LOGE("%s: MipiCsiSetPhyCmvmode fail! ret=%d\n", __func__, ret);
        return;
    }
    
    /* 通路序号为0 */
    comboDev = 0;
    /* 撤销复位MIPI RX */
    ret = MipiCsiUnresetRx(MipiCsiHandle, comboDev);
    if (ret != 0) {
        HDF_LOGE("%s: MipiCsiUnresetRx fail! ret=%d\n", __func__, ret);
        return;
    }
    
    /* 关闭MIPI的时钟 */
    ret = MipiCsiDisableClock(MipiCsiHandle, comboDev);
    if (ret != 0) {
        HDF_LOGE("%s: MipiCsiDisableClock fail! ret=%d\n", __func__, ret);
        return;
    }
    
    /* 传感器撤销复位信号线号为0 */
    snsResetSource = 0;
    /* 撤销复位sensor */
    ret = MipiCsiUnresetSensor(MipiCsiHandle, snsResetSource);
    if (ret != 0) {
        HDF_LOGE("%s: MipiCsiUnresetSensor fail! ret=%d\n", __func__, ret);
        return;
    }
    
    /* 关闭MIPI上的sensor时钟 */
    ret = MipiCsiDisableSensorClock(MipiCsiHandle, snsClkSource);
    if (ret != 0) {
        HDF_LOGE("%s: MipiCsiDisableSensorClock fail! ret=%d\n", __func__, ret);
        return;
    }
    
    /* 释放MIPI DSI设备句柄 */
    MipiCsiClose(MipiCsiHandle); 
}