基于Android平台的智能手持终端Camera模组驱动设计
V4L2驱动框架的主要作用是对视频数据的时序和数据缓冲区的内存管理，并不直接和硬件打交道，控制硬件和获得视频数据需要借助I2C、PCI等驱动来完成。它是一个双层驱动系统，上层为video device模块，是注册了设备功能函数的字符设备。下层为V4L2驱动，利用video_register_ device()注册V4L2驱动和设备节点／dev／video，在open函数打开／dev／video后，对应的对设备文件的操作则实际替换成由v4l2_ioctl_ ops结构定义的各种V4L2的接口来完成。V4L2视频采集流程如图2所示。本文引用地址：http://www.amcfsurvey.com/article/192897.htm
3 Camera ISP驱动和sensor驱动设计
本模块完成了智能手持设备的双sensor支持，包括带有ISP的前置RAW sensor和简单采集功能的后置SoC sensor．careera驱动的主要功能封装在ISP驱动中，ISP驱动向上层提供V4L2的调用接口，实际sensor作为v4l2_subdev，由ISP驱动的v4l2_subdev_call接口与实际sensor驱动的实现数据通信。ISP挂接在PCI总线上，两个sensor挂接在I2C总线上。
ISP驱动的核心结构体为isp_device，它封装了诸如pei_dev、device、v4l2-device、isp_sub_device等重要的结构体。其中isp_sub_ device映射的是sensor，因为sensor是以v4l2_sub_device的方式完成与ISP进行数据和控制信息的交互的。ISP驱动中通过自动探测函数pei_register_driver()将完成了初始化的驱动结构体注册进内核。在probe函数中不仅需要有利用pci_enable_device()启用设备等PCI驱动的基本操作，还包括两个重要的操作就是isp_initialize_modules和isp_register_entities。在这两个函数中，完成对从作为v4l2_device的ISP设备到作为v4l2_sub_device的sensor的一系列的初始化。从而既实现了对上层V4L2接口的衔接，又可以利用V4L2规范中的sub_dev_ call完成与sensor的交互。
Sensor驱动的核心结构体为sensor_device，它封装了v4l2_sub_dev结构体。用于实现与ISP的交互。在sensor驱动中通过i2e_register_ driver()完成i2e_driver的注册，并在probe函数中利用v4l2_i2c_subdev_init完成从i2c_client到v4l2_sub_dev的映射。并通过v4l2_sub dev_ops定义了相应的操作。实现作为i2c设备的sensor通过sub_dev_call与上层驱动交互的功能。
4 结束语
文中对Android系统下的Camera模块的架构和模组的驱动设计进行了深入系统的分析，结合被手持设备广泛应用的V4L2视频采集接口规范给出了完整的设计实现方法，并介绍了分别基于PCI总线和I2C总线的Camera模组中的ISP驱动和sensor驱动，对于多媒体视频采集需求场合中，视频设备驱动或者其他相关设备驱动的开发有着一定的参考价值。
评论