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【Camera专题】Qcom-高通OTP编程调试指南-上

【Camera专题】Qcom-高通OTP编程调试指南-上

作者: c枫_撸码的日子 | 来源:发表于2019-03-01 17:37 被阅读0次

    一、前言

    关于高通OTP编程的知识，网上少得可怜，官方文档又没有那么清晰，于是就来一篇干货吧！
    OTP编程完全指南分上、下2篇。
    上：主要讲OTP的知识和调试流程。
    下：主要讲OTP的源码。
    Qcom-高通OTP编程调试指南-上
    Qcom-高通OTP编程调试指南-下

    本文知识点：

    • 1.OTP的基本概念
    • 2.OTP的作用
    • 3.OTP的调试流程

    二、知识点

    1.OTP的基本概念(是什么)

    OTP（One Time Programmable）意思是一次性可编程,程序或者数据烧入【存储器】后，将不可再次更改和清除。

    OTP烧录的数据类型
    一般包括：

    • AF:自动对焦校准数据
    • AWB:白平衡校准数据
    • LSC:镜头阴影校准 (Lens Shading Calibration)
    • Moudle Info:模组信息，包含模组的生产年日月，模组ID等

    以AF为例子：


    AF数据

    vendor厂烧录的AF数据：

    Page:3,Addr:0x01D0,Data:0x04
Page:3,Addr:0x01D8,Data:0x01
Page:3,Addr:0x01E0,Data:0xBE
Page:3,Addr:0x01E8,Data:0x54
Page:3,Addr:0x01F0,Data:0x15
Page:3,Addr:0x01F8,Data:0x00

    OTP存储器的类型
    按照调试的经验，目前主流的有2种：

    • 1.OTP数据烧录在sensor的寄存器中。
      这种方案省钱，不需要额外的存储器件，但是存储空间小，如果需要烧录的数据量过大，就不适用。

    • OTP数据烧录在EEPROM 中:
      EEPROM(Electrically Erasable Programmable read only memory)是指带电可擦可编程只读存储器，
      是一种掉电后数据不丢失的存储芯片。
      该方案优势是存储空间大，如果数据量过多，就需要这种方案，缺点是多一个独立的EEPROM存储器件，
      花点钱(5毛钱左右)。

    2.OTP的作用(为什么)

    OTP是用来给camera sensor做calibration(校准)用的。
    因为模组生产出来会有很大的差异性，为了保证效果一致性，
    模组厂会挑选一部分模组作为golden，然后将其他模组的相应参数校准到和这些golden一样，
    （golden不是最好的模组，也不是最差的模组，而是各方面最平均的模组）。

    3.OTP调试流程(怎么做)

    调试平台：8909(较为低端)

    PS：在高通源码的OTP指的就是EEPROM驱动。


    例子一：以OV5675为例子（数据烧录在Camera Sensor中）

    3.1 OTP调试准备工作

    • 从datasheet获取相关信息
      OTP Datasheet(OV5675 Calibration and OTP Programming Guid)
      Camera sensor Datasheet(sensor_OV05675-GA4A.pdf)
      a.弄明白上电时序(这个和camera上电时序是一致的)
      上电时序

    b.获得slave address

    I2C地址
    硬件上我们这个pin脚是拉高的，所以I2C addr = 0x20

    c.弄清楚读写规则

    读写规则-描述版
    读写规则-代码版

    d.其他

    1. 供电：cam_vio-supply = <&pm8916_l10>;
2. clock:
   clocks = <&clock_gcc clk_mclk0_clk_src>,<&clock_gcc clk_gcc_camss_mclk0_clk>;
   clock-names = "cam_src_clk", "cam_clk";
3.GPIO pins
  gpios = 
        <&msm_gpio 26 0>,
        <&msm_gpio 28 0>,
        <&msm_gpio 33 0>;

    3.2 配置 DTSI文件

    EEPROM数据在设备启动时读取。需要将内存映射转换为dtsi中的对应的属性节点。
    其中必须指定调节器(供电)、时钟信号、电源启动序列、设备地址和读取序列。
    路径：kernel/arch/arm/boot/dts/qcom/msm8909-pm8916-camera-sensor-i18.dtsi

    eeprom1: qcom,eeprom@20 {
        cell-index = <1>;/*分配给eeprom subdev，唯一即可*/
        reg = <0x20>;/*注册地址*/
        qcom,eeprom-name = "ov5675_back";/*eeprom驱动名称，必须与驱动力的名称一致*/
        compatible = "qcom,eeprom";/*匹配节点，都是这个值*/
        qcom,slave-addr = <0x20>;/*i2c地址*/
        qcom,cci-master = <0>;/*默认都为0即可*/
        qcom,num-blocks = <10>;/*下面配置的page个数*/

        /*读写规则*/
        qcom,page0 = <1 0x0100 2 0x01 1 10>;/*steam on */
        qcom,pageen0 = <0 0x0 0 0x0 0 0>;
        qcom,poll0 = <0 0x0 0 0x0 0 0>;
        qcom,mem0 = <0 0x0 2 0 1 1>;
        /*初始化操作*/
        qcom,page1 = <1 0x5001 2 0x02 1 1>;/*往0x5001写0x02:OTP enable*/
        qcom,pageen1 = <0 0x0 0 0x0 0 0>;
        qcom,poll1 = <0 0x0 0 0x0 0 0>;
        qcom,mem1 = <0 0x5001 2 0 1 1>;

        qcom,page2 = <1 0x3d84 2 0xc0 1 1>;/*往0x3d84写入0xc0：Enable partial OTP write */
        qcom,pageen2 = <0 0x0 2 0x0 0 0>;
        qcom,poll2 = <0 0x0 2 0x0 0 0>;
        qcom,mem2 = <0 0x0 2 0 0 0>;

        qcom,page3 = <1 0x3d88 2 0x70 1 1>;/*往0x3d88写入0x70：start address 高8位地址*/
        qcom,pageen3 = <0 0x0 2 0x0 1 1>;
        qcom,poll3 = <0 0x0 2 0x0 0 0>;
        qcom,mem3 = <0 0x0 2 0 0 0>;

        qcom,page4 = <1 0x3d89 2 0x10 1 1>;/*往0x3d88写入0x10：start address 低8位地址*/
        qcom,pageen4 = <0 0x0 2 0x0 1 1>;
        qcom,poll4 = <0 0x0 2 0x0 0 0>;
        qcom,mem4 = <0 0x0 2 0 0 0>;

        qcom,page5 = <1 0x3d8a 2 0x72 1 1>;/*往0x3d8a写入0x72：end address 高8位地址*/
        qcom,pageen5 = <0 0x0 2 0x0 1 1>;
        qcom,poll5 = <0 0x0 2 0x0 0 0>;
        qcom,mem5 = <0 0x0 2 0 0 0>;

        qcom,page6 = <1 0x3d8b 2 0x29 1 1>;/*往0x3d8b写入0x29：end address 低8位地址*/
        qcom,pageen6 = <0 0x0 2 0x0 1 1>;
        qcom,poll6 = <0 0x0 2 0x0 0 0>;
        qcom,mem6 = <0 0x0 2 0 0 0>;

        qcom,page7 = <1 0x3d81 2 0x01 1 10>;/*往0x3d81写入0x01：把OTP数据加载到buffer中 */
        qcom,pageen7 = <0 0x0 0 0x0 0 0>;
        qcom,poll7 = <0 0x0 0 0x0 0 0>;
        qcom,mem7 = <256 0x7010 2 0 1 1>;/*从0x7010开始读取256个数据*/

        qcom,page8 = <1 0x5001 2 0x0a 1 1>;/*往0x5001写0x0a:OTP disable*/
        qcom,pageen8 = <0 0x0 0 0x0 0 0>;
        qcom,poll8 = <0 0x0 0 0x0 0 0>;
        qcom,mem8 = <0 0x0 2 0 1 1>;

        qcom,page9 = <1 0x0100 2 0x00 1 10>;/*steam off*/
        qcom,pageen9 = <0 0x0 0 0x0 0 0>;
        qcom,poll9 = <0 0x0 0 0x0 0 0>;
        qcom,mem9 = <0 0x0 2 0 1 1>;

        cam_vio-supply = <&pm8916_l10>;/*供电相关：和camera一致即可*/
        qcom,cam-vreg-name = "cam_vio";;/*硬件上只需IO供电，其他AVDD和DVDD都会被IO拉起来*/
        qcom,cam-vreg-type = <0>;
        qcom,cam-vreg-min-voltage = <1800000>;
        qcom,cam-vreg-max-voltage = <2800000>;
        qcom,cam-vreg-op-mode = <80000>;
        pinctrl-names = "cam_default", "cam_suspend";
        pinctrl-0 = <&cam_sensor_mclk1_default &cam_sensor_front_default>;
        pinctrl-1 = <&cam_sensor_mclk1_sleep &cam_sensor_front_sleep>;
        gpios = <&msm_gpio 26 0>,/*GPIO相关：和camera一致即可*/
        <&msm_gpio 28 0>,
        <&msm_gpio 33 0>;
        qcom,gpio-reset = <1>;
        qcom,gpio-standby = <2>;
        qcom,gpio-req-tbl-num = <0 1 2>;
        qcom,gpio-req-tbl-flags = <1 0 0>;
        qcom,gpio-req-tbl-label = "CAMIF_MCLK",
        "CAM_RESET1",
        "CAM_STANDBY";
        qcom,cam-power-seq-type =/*eeprom的上电时序:和camera sensor的一致*/
        "sensor_vreg","sensor_gpio", "sensor_gpio","sensor_clk";
        qcom,cam-power-seq-val =
        "cam_vio",
        "sensor_gpio_standby",
        "sensor_gpio_reset",
        "sensor_cam_mclk";
        qcom,cam-power-seq-cfg-val = <1 1 1 24000000>;
        qcom,cam-power-seq-delay = <10 10 10 5>;

        clocks = <&clock_gcc clk_mclk0_clk_src>,/*clock:和camera一致即可*/
        <&clock_gcc clk_gcc_camss_mclk0_clk>;
        clock-names = "cam_src_clk", "cam_clk";
    };

    qcom,camera@1 {//在camera中应用eeprom1
···
        qcom,eeprom-src = <&eeprom1>;
···
}

    属性节点含义

    • cell-index = <1>;
      该节点用于eeprom subdev注册subdev_id，唯一即可！
    • reg = <0x20>
      注册地址：高端平台要求这个地址唯一即可，低端平台借助这个地址和i2c通信，
      保险起见，统一设置为i2c地址。
    • qcom,eeprom-name = "ov5675_back";
      这个名称必须和eeprom驱动的名称一致，例如
    vendor/qcom/proprietary/mm-camera/mm-camera2/media-controller/
modules/sensors/sensor_libs/ov5675_back/ov5675_back_lib.c
static sensor_lib_t sensor_lib_ptr = { 
  /* sensor eeprom name */
  .eeprom_name = "ov5675_back",
}
    • qcom,slave-addr = <0x20>;
      I2C 设备地址
    • cam_vio-supply = <&pm8916_l10>;
      供电电源
    • qcom,cam-power-seq-type
      上电时序
    上电的类型
qcom,cam-power-seq-type = "sensor_vreg","sensor_gpio", "sensor_gpio","sensor_clk";
上电类型的对应的val
qcom,cam-power-seq-val = "cam_vio","sensor_gpio_standby","sensor_gpio_reset","sensor_cam_mclk";
上电时序的值：除了clock配置成相应的值，其他全配置1
qcom,cam-power-seq-cfg-val = <1 1 1 24000000>;
上电延迟时间
qcom,cam-power-seq-delay = <10 10 10 5>;

    事实上，这个上电时序跟Camera Sensor的上电时序是一致的！举个例子


    • qcom,page0 =
      = <有效值 地址 地址类型 数据 数据类型 延迟>
      地址类型：1代表1 byte ，2代表2byte = 1 word
      数据类型：1代表1 byte ，2代表2byte = 1 word
      读写规则
    qcom,page7 = <1 0x3d81 2 0x01 1 10>;/*往0x3d81写入0x01：把OTP数据加载到buffer中 */
qcom,pageen7 = <0 0x0 0 0x0 0 0>;
qcom,poll7 = <0 0x0 0 0x0 0 0>;
qcom,mem7 = <256 0x7010 2 0 1 1>;/*从0x7010开始读取256个数据*/

    到此，dtsi的配置就完成了！！！

    3.3 软件驱动配置

    1.添加新的EEPROM驱动

    vendor/qcom/proprietary/mm-camera/mm-camera2/media-controller/modules/
sensors/eeprom_libs/ov5675_back
* ov5675_back.c
* Android.mk

    任何新 <eeprom>.c 文件都应映射和定义以下函数指针。
    所有未在此 EEPROM 驱动程 序中定义的函数必须设置为 NULL。


    .get_calibration_items() – 此函数应返回 EEPROM 模块所支持的配置。
    基于 EEPROM 所支持的配置，将指定标记设置为 TRUE 或 FALSE。
    • Is_insensor – 如果传感器模块本身支持 EEPROM 配置，则将此标记设置为 TRUE。
      外部 EEPROM 均不可用。
    • Is_afc – 如果支持 AF 校准，将此标记设置为 TRUE。
    • Is_wbc – 如果支持白平衡校准，将此标记设置为 TRUE。
    • Is_lsc – 如果支持镜头阴影校准，将此标记设置为 TRUE。
    • Is_dpc – 如果支持缺陷像素校正，将此标记设置为 TRUE

    .format_calibration_data() – 此函数用于格式化可写入 eeprom/ 传感器模块的数据


    OTP数据应用
    • .do_af_calibration() – 此函数用于处理所有与 AF 相关的校准操作，
      如格式化数据和将 其写入 EEPROM 以执行 AF 校准。
    • .do_wbc_calibration() – 此函数用于处理所有与白平衡相关的校准操作，
      如格式化数据 和将其写入 EEPROM 以执行白平衡校准。
    • .do_lsc_calibration() – 此函数用于处理所有与镜头阴影校正相关的校准操作，
      如格式化 数据和将其写入 EEPROM 以执行镜头阴影校准。
    • .do_dpc_calibration() – 此函数用于处理所有与缺陷像素校正相关的校准操作，
      如格式化 数据和将其写入 EEPROM 以执行缺陷像素校正

    例子二：以独立EEPROM为例子（数据烧录在独立的EEPROM中）

    步骤和例子1是一样的，关键在于dtsi的配置

    eeprom0: qcom,eeprom@a0 { 
        cell-index = <0>; 
        reg = <0xa0>; 
        qcom,eeprom-name = "gc8034_otp"; 
        compatible = "qcom,eeprom"; 
        qcom,slave-addr = <0xa0>; 
        qcom,cci-master = <0>; 
        qcom,num-blocks = <1>; 
        qcom,page0 = <0 0 0 0 0 0>; 
        qcom,pageen0 = <0 0x0 0 0x0 0 0>; 
        qcom,poll0 = <0 0x0 0 0x0 0 0>; 
        qcom,mem0 = <1813 0x0000 2 0 1 1>; 
        cam_vio-supply = <&pm8916_l10>; 
        qcom,cam-vreg-name = "cam_vio"; 
        qcom,cam-vreg-type = <0>; 
        qcom,cam-vreg-min-voltage = <1800000>; 
        qcom,cam-vreg-max-voltage = <2800000>; 
        qcom,cam-vreg-op-mode = <80000>;
        qcom,cam-power-seq-type = "sensor_vreg"; 
        qcom,cam-power-seq-val ="cam_vio"; 
        qcom,cam-power-seq-cfg-val = <1>; 
        qcom,cam-power-seq-delay = <10>; 
    };

    最关键的地方就是reg = <0xa0>;
    这里要配置成I2C地址，读取数组的时候，I2C会自动把a0>>1=0x50去通信！
    当然高端点的平台就不需要关注reg，只需配置唯一即可，最好的办法还是配置为i2c地址！

    8909平台不支持reg配置成a0，内核中有效地址是0x00~0x7f直接，如果配置成a0,
    会报错：Invalid7-bit I2C address 0xa0!!!
    因此需要修改一下内核：
    kernel/drivers/i2c/i2c-core.c

    static int i2c_check_client_addr_validity(const struct i2c_client *client)
{
    
    if (client->flags & I2C_CLIENT_TEN) {
        /* 10-bit address, all values are valid */
        if (client->addr > 0x3ff)
            return -EINVAL;
    } else {
        if (client->addr == 0xa0)//让a0地址合法化！！！
            return 0;
        /* 7-bit address, reject the general call address */
        if (client->addr == 0x00 || client->addr > 0x7f)
            return -EINVAL;
    }    
    return 0;
}

    供电这一块，eeprom只需要IO供电即可：因此配置就更简单了

            cam_vio-supply = <&pm8916_l10>; 
        qcom,cam-vreg-name = "cam_vio"; 
        qcom,cam-vreg-type = <0>; 
        qcom,cam-vreg-min-voltage = <1800000>; 
        qcom,cam-vreg-max-voltage = <2800000>; 
        qcom,cam-vreg-op-mode = <80000>;
        qcom,cam-power-seq-type = "sensor_vreg"; 
        qcom,cam-power-seq-val ="cam_vio"; 
        qcom,cam-power-seq-cfg-val = <1>; 
        qcom,cam-power-seq-delay = <10>;

    读写规则：直接从0x00开始读1813个数据，不需要操作任何寄存器！

    qcom,mem0 = <1813 0x0000 2 0 1 1>;

    例子三：以GC8034为例子（数据烧录在Camera Sensor中）

    GC8034的读写规则比较复杂，和高通要求的不一样！


    读写规则

    高通的源码是给一个初始地址，然后不停+1的往后读取数据，最后保存在buffer中!
    GC8034是去读d7这个寄存器的值！（这些读写规则，要多和模组厂跟sensor厂沟通）
    因此要改动kernel层的源码

    static int read_eeprom_memory(struct msm_eeprom_ctrl_t *e_ctrl,
    struct msm_eeprom_memory_block_t *block)
        if (emap[j].mem.valid_size) {
            /*   galaxycore start  */
            if(0 == strcmp(eb_info->eeprom_name,"gc8034_otp")){
                    e_ctrl->i2c_client.addr_type = 1;  /* luyi */
                    /*读取0xf4到gc_readf4变量中*/
                    rc=e_ctrl->i2c_client.i2c_func_tbl->i2c_read(
                            &(e_ctrl->i2c_client), 0xf4, &gc_readf4, emap[j].mem.data_t);
                    /*往d4寄存器写page和高8位地址*/
                    e_ctrl->i2c_client.i2c_func_tbl->i2c_write(
                            &(e_ctrl->i2c_client), 0xd4, (emap[j].mem.addr >> 8) & 0xff, emap[j].mem.data_t);
                    /*往d5寄存器写低8位地址*/
                    e_ctrl->i2c_client.i2c_func_tbl->i2c_write(
                            &(e_ctrl->i2c_client), 0xd5, emap[j].mem.addr & 0xff, emap[j].mem.data_t);
                    /*往f3寄存器写入0x20:OTP read 模式*/
                    e_ctrl->i2c_client.i2c_func_tbl->i2c_write(
                            &(e_ctrl->i2c_client), 0xf3, 0x20, emap[j].mem.data_t);
                    /*往f4寄存器的第2位置1，表示地址自动++(按照1 个byte=8bit的方式)*/
                    e_ctrl->i2c_client.i2c_func_tbl->i2c_write(
                            &(e_ctrl->i2c_client), 0xf4, gc_readf4 | 0x02, emap[j].mem.data_t);
                    /*往f3寄存器写入80，设置自动读取信号*/
                    e_ctrl->i2c_client.i2c_func_tbl->i2c_write(
                            &(e_ctrl->i2c_client), 0xf3, 0x80, emap[j].mem.data_t);
                    msleep(emap[j].mem.delay);//延时
                    for(gc = 0; gc < emap[j].mem.valid_size; gc++){
                        msleep(emap[j].mem.delay);
                        rc=e_ctrl->i2c_client.i2c_func_tbl->i2c_read(//读d7寄存器的值到gc_read变量中
                                &(e_ctrl->i2c_client), 0xd7, &gc_read, emap[j].mem.data_t);
                        if (rc < 0) {
                            pr_err("%s: read failed %d \n", __func__, __LINE__);
                            return rc;
                        }
                        *memptr = (uint8_t)gc_read;//把读出来的值保持到memptr 中
                        memptr++;
                    }
                    e_ctrl->i2c_client.i2c_func_tbl->i2c_write(//读完复位成初始状态
                            &(e_ctrl->i2c_client), 0xf3, 0x00, emap[j].mem.data_t);
                    e_ctrl->i2c_client.i2c_func_tbl->i2c_write(//读完复位成初始状态
                            &(e_ctrl->i2c_client), 0xf4, gc_readf4 & 0xfd, emap[j].mem.data_t);
                }
                /*galaxycore end*/
            else{//高通平台默认的读取方式
                e_ctrl->i2c_client.addr_type = emap[j].mem.addr_t;
            rc = e_ctrl->i2c_client.i2c_func_tbl->i2c_read_seq(
                &(e_ctrl->i2c_client), emap[j].mem.addr,
                memptr, emap[j].mem.valid_size);
                pr_err("%s:travis read addr = %d,value = %d\n\n", __func__,emap[j].mem.addr,memptr[0]);
            if (rc < 0) {
                pr_err("%s: read failed\n", __func__);
                return rc;
            }
            memptr += emap[j].mem.valid_size;
            }
        }
}

    这样子会带来问题，导致kernel启动时间加长了30s，从而整个系统启动时间就延迟了30s！！！

    Stay Hungry,Stay Foolish!

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