5.17.5. Sony Sensor Bring-Up
本文以 imx586 为例，说明在 X5 平台上适配 Sony 系列 Camera Sensor 的完整流程
流程包括驱动实现、App 配置与程序验证。通用概念与 dts 配置请先阅读 Camera 调试指南。
源码位置
驱动接口实现：
hbre/camsys/libcam/src/sensor/imx586/imx586_setting.c增益表与 Setting 配置：
hbre/camsys/libcam/src/sensor/imx586/inc/imx586_setting.h（gain_lut、init/stream_on/stream_off 寄存器数组）
5.17.5.1. dts配置
关于dts配置和上电和sensor的id识别验证参考修改平台设备树
5.17.5.2. 驱动
sensor_module_t 与文件命名
文件名：
imx586_utility.c；结构体/模块名：imx586；库名：libimx586.so.1.0.0，部署到板端/usr/hobot/lib/sensor/。需实现的接口：init、deinit、start、stop、power_on、power_off、aexp_gain_control、aexp_line_control、userspace_control。
#ifdef CAMERA_FRAMEWORK_HBN
SENSOR_MODULE_F(imx586, CAM_MODULE_FLAG_A16D8);
sensor_module_t imx586 = {
.module = SENSOR_MNAME(imx586),
#else
sensor_module_t imx586 = {
.module = "imx586",
#endif
.init = sensor_init,
.start = sensor_start,
.stop = sensor_stop,
.deinit = sensor_deinit,
.power_on = sensor_poweron,
.power_off = sensor_poweroff,
.aexp_gain_control = sensor_aexp_gain_control,
.aexp_line_control = sensor_aexp_line_control,
.userspace_control = sensor_userspace_control,
};
power_on
power_on 通过 X5 GPIO 控制 sensor 上电，需结合 spec 上电时序。
sensor_poweron 一般在 sensor_init 中调用，只需要控制 XCLR 即可，以下为 imx586 power_on的代码实现：
static int sensor_poweron(sensor_info_t *sensor_info)
{
int gpio, ret = RET_OK;
vin_dbg("%s gpio_num = %d \n", sensor_info->sensor_name, sensor_info->gpio_num);
if(sensor_info->gpio_num > 0) {
for(gpio = 0; gpio < sensor_info->gpio_num; gpio++) {
vin_dbg("%s gpio_pin[%d] = %d \n", sensor_info->sensor_name, gpio, sensor_info->gpio_pin[gpio]);
if(sensor_info->gpio_pin[gpio] != -1) {
ret = vin_power_ctrl(sensor_info->gpio_pin[gpio],
sensor_info->gpio_level[gpio]);
usleep(100 * 1000); // 100ms
ret |= vin_power_ctrl(sensor_info->gpio_pin[gpio],
1 - sensor_info->gpio_level[gpio]);
if(ret < 0) {
vin_err("vin_power_ctrl fail\n");
return -HB_CAM_SENSOR_POWERON_FAIL;
}
usleep(100 * 1000); // 100ms
}
}
}
return ret;
}
power_off
power_off 通过 X5 GPIO 控制 sensor 下电，需结合 spec 上电时序。
sensor_poweroff 一般在 sensor_deinit 中调用，只需要控制 XCLR 即可，以下为 imx586 power_off 的代码实现：
static int sensor_poweroff(sensor_info_t *sensor_info)
{
int gpio, ret = RET_OK;
if(sensor_info->gpio_num > 0) {
for(gpio = 0; gpio < sensor_info->gpio_num; gpio++) {
if(sensor_info->gpio_pin[gpio] != -1) {
ret = vin_power_ctrl(sensor_info->gpio_pin[gpio],
sensor_info->gpio_level[gpio]);
if(ret < 0) {
vin_err("vin_power_ctrl fail\n");
return -HB_CAM_SENSOR_POWEROFF_FAIL;
}
}
}
}
return ret;
}
init
将 sensor 初始化寄存器列表通过i2c写函数写入 sensor；不同分辨率使用不同 setting 数组
imx586_linear_data_init 用于填充turning_data信息。
sensor_init 调用时机为 hbn_camera_attach_to_vin
static int sensor_init(sensor_info_t *sensor_info)
{
int ret = RET_OK;
int setting_size = 0;
ret = sensor_poweron(sensor_info);
if (ret < 0) {
vin_err("%d : sensor reset %s fail\n", __LINE__, sensor_info->sensor_name);
return ret;
}
switch(sensor_info->sensor_mode) {
case NORMAL_M:
vin_info("imx586 in normal/linear mode\n");
vin_info("bus_num = %d, sensor_addr = 0x%0x, fps = %d\n",
sensor_info->bus_num, sensor_info->sensor_addr, sensor_info->fps);
setting_size = sizeof(imx586_init_3840x2160_4lane_linear_setting) / sizeof(uint32_t) / 2;
ret = vin_write_array(sensor_info->bus_num, sensor_info->sensor_addr, REG_WIDTH,
setting_size, imx586_init_3840x2160_4lane_linear_setting);
if (ret < 0) {
vin_err("%d : init %s fail\n", __LINE__, sensor_info->sensor_name);
return -HB_CAM_I2C_WRITE_FAIL;
}
ret = imx586_linear_data_init(sensor_info);
if (ret < 0) {
vin_err("%d : linear data init %s fail\n", __LINE__, sensor_info->sensor_name);
return -HB_CAM_INIT_FAIL;
}
break;
default:
vin_err("%d not support mode %d\n", __LINE__, sensor_info->sensor_mode);
ret = -HB_CAM_INIT_FAIL;
break;
}
vin_info("imx586 config success under %d mode\n", sensor_info->sensor_mode);
return ret;
}
deinit
deinit 一般调用于 sensor的反初始化，直接调用 power_off 下电即可。
sensor_deinit 调用时机为 hbn_camera_destroy 或者 hbn_camera_detach_from_vin。
static int sensor_deinit(sensor_info_t *sensor_info)
{
int ret = RET_OK;
ret = sensor_poweroff(sensor_info);
if (ret < 0) {
vin_err("%d : deinit %s fail\n", __LINE__, sensor_info->sensor_name);
return ret;
}
return ret;
}
start
start 实现下发开流寄存器0x0100 为0x01，使 sensor 出流。
sensor_start 调用时机为 上层调用 hbn_vflow_start。
static int sensor_start(sensor_info_t *sensor_info)
{
int ret = RET_OK;
int setting_size = 0;
setting_size = sizeof(imx586_stream_on_setting)/sizeof(uint32_t)/2;
vin_info("%s start normal/linear mode\n", sensor_info->sensor_name);
ret = vin_write_array(sensor_info->bus_num, sensor_info->sensor_addr, REG_WIDTH,
setting_size, imx586_stream_on_setting);
if(ret < 0) {
vin_err("start %s fail\n", sensor_info->sensor_name);
return -HB_CAM_I2C_WRITE_FAIL;
}
return ret;
}
stop
stop 实现下发关流寄存器 0x0100 为0x00，使 sensor 关流。
sensor_stop 调用时机为 上层调用 hbn_vflow_stop
static int sensor_stop(sensor_info_t *sensor_info)
{
int ret = RET_OK;
int setting_size = 0;
setting_size = sizeof(imx586_stream_off_setting) / sizeof(uint32_t) / 2;
vin_info("%s sensor stop\n", sensor_info->sensor_name);
ret = vin_write_array(sensor_info->bus_num, sensor_info->sensor_addr, REG_WIDTH,
setting_size, imx586_stream_off_setting);
if (ret < 0) {
vin_err("start %s fail\n", sensor_info->sensor_name);
return -HB_CAM_I2C_WRITE_FAIL;
}
return ret;
}
ISP 配置与 linear_data_init
在 imx586_linear_data_init 中填充 tuning 参数：
从 sensor 读 VTS（寄存器 0x0340/0x0341），计算 lines_per_second；
exposure_time_max/min、analog_gain_max、digital_gain_max；
填充 bayer（sensor_data_bayer_fill、sensor_data_bits_fill）；
设置 stream_ctrl；将 again_lut 从
imx586_setting.h中的imx586_gain_lut拷贝到turning_data.normal.again_lut，再通过 ioctl 下发。
关键参数配置：
lines_per_second = vts * sensor_info->fpsexposure_time_max = vts - 48文档中为FRM_LENGTH_LINES - 48 即 VTS-48analog_gain_max = 160与 gain_lut 最大索引一致，32x 对应 160，参照 gain 索引值和 增益倍率 对照表digital_gain_max = 0dgain 未用配置0即可，如果使用参照analog_gain_maxexposure_time_min = 1sensor_data_bayer_fill(..., 10, BAYER_START_R, BAYER_PATTERN_RGGB)；sensor_data_bits_fill(..., 12)，0,0位置BAYER_START是 BAYER_START_R，BAYER_PATTERN是RGGB，raw10格式，sensor_data_bits_fill pwl mode 才会用到，这里配置12即可
aexp_gain_control
对于 Sony 的sensor gain控制一般以线性公式进行控制，以 imx586 为例，需要根据增益倍数推导寄存器值计算公式，具体方式如下:
参考文档和gain_table.xlsx：
公式解析：
"0x" & DEC2HEX(1024 - 1024/B4, 0)
IMX586 的模拟增益公式为： Analog Gain = 1024 / (1024 - X)
其中： Analog Gain 是增益倍数（如 2.0x、4.0x 等） X 是要写入寄存器的值（范围 112-1008）
推导过程：
Analog Gain = 1024 / (1024 - X)
=> 1024 - X = 1024 / Analog Gain
=> X = 1024 - 1024 / Analog Gain
static int sensor_aexp_gain_control(hal_control_info_t *info, uint32_t mode, uint32_t *again, uint32_t *dgain, uint32_t gain_num)
{
const uint16_t AGAIN_H = 0x0204;
const uint16_t AGAIN_L = 0x0205;
char again_reg_value_h = 0, again_reg_value_l = 0;
int gain_index = 0;
if (mode == NORMAL_M) {
if (again[0] >= sizeof(imx586_gain_lut)/sizeof(uint32_t))
gain_index = sizeof(imx586_gain_lut)/sizeof(uint32_t) - 1;
else
gain_index = again[0];
again_reg_value_h = (imx586_gain_lut[gain_index] >> 8) & 0xFF;
again_reg_value_l = (imx586_gain_lut[gain_index]) & 0xFF;
vin_i2c_write8(info->bus_num, 16, info->sensor_addr, AGAIN_H, again_reg_value_h);
vin_i2c_write8(info->bus_num, 16, info->sensor_addr, AGAIN_L, again_reg_value_l);
} else {
vin_err(" unsupport mode %d\n", mode);
}
return 0;
}
aexp_line_control
aexp_line_control这个函数是主要实现了曝光的控制，主要负责：
接收ISP 3A算法计算的下发的曝光的行数
将曝光的行数转换为sensor寄存器值
配置通过i2c下发给sensor 曝光寄存器
这里曝光寄存器为 0x0202、0x0203。
static int sensor_aexp_line_control(hal_control_info_t *info, uint32_t mode, uint32_t *line, uint32_t line_num)
{
const uint16_t EXP_LINE0 = 0x0202;
const uint16_t EXP_LINE1 = 0x0203;
char temp0 = 0, temp1 = 0;
if (mode == NORMAL_M) {
uint32_t sline = line[0];
if (sline > 3063) sline = 3063;
if (sline < 8) sline = 8;
temp0 = (sline >> 8) & 0xFF;
vin_i2c_write8(info->bus_num, 16, info->sensor_addr, EXP_LINE0, temp0);
temp1 = (sline) & 0xFF;
vin_i2c_write8(info->bus_num, 16, info->sensor_addr, EXP_LINE1, temp1);
} else {
vin_err(" unsupport mode %d\n", mode);
}
return 0;
}
userspace_control
这里 sensor_userspace_control 用于 Gain Control 与 Exposure Control开关。
用于 hbplayer 调试时排查 flicker 或画面异常，可开关 HAL_GAIN_CONTROL / HAL_LINE_CONTROL确认问题。
static int sensor_userspace_control(uint32_t port, uint32_t *enable)
{
vin_info("enable userspace gain control and line control\n");
*enable = HAL_GAIN_CONTROL | HAL_LINE_CONTROL | HAL_AF_CONTROL;
return 0;
}
驱动部署
./bd.sh hbre camsys/libcam编译。将
out/deploy/hbre/lib/sensor/libimx586.so.1.0.0拷贝到板端/usr/hobot/lib/sensor/。
5.17.5.3. App 配置
在路径
app/samples/platform_samples/vp_sensors/imx586/中为 imx586 添加配置，需配置 mipi（lane、datatype、mipiclk、linelenth、framelenth、settle）、camera（name、addr、sensor_mode、gpio、fps、width、height、format）、vin_node_attr（mipi_rx、cim_isp_flyby 等）、vin_ichn_attr、vin_ochn_attr（wstride 等）、isp_attr、isp_ichn_attr、isp_ochn_attr。
HTS/VTS 可从寄存器 0x342/0x343、0x340/0x341 读取或咨询 Sensor FAE 提供或者使用示波器测量，测量方法参考 mipi-参数确定
mipiclk 一般询问 Sensor FAE即可，计算方法参考 MIPI CLK
其他的都为通用配置，参考文档 数据结构。 进行配置即可
vp_sensor 配置文件：linear_3840x2160_raw10_30fps_4lane.c
配置文件路径：
imx586/linear_3840x2160_raw10_30fps_4lane.c。配置结构体名：
linear_3840x2160_raw10_30fps_4lane（需在 vp_sensor_config_list 中注册）。当前示例为 RAW10 输出；datatype/format 配置为 0x2B主要参数如下：
| 配置项 | 参数名 / 位置 | 取值说明 |
|---|---|---|
| 顶层 | config_file |
"linear_3840x2160_raw10_30fps_4lane.c" |
sensor_name |
"imx586-30fps-4lane" |
|
chip_id_reg / chip_id |
0x0016 / 0x0586 | |
sensor_i2c_addr_list |
{0x1A} | |
support_sensor_mode |
{NORMAL_M} | |
| MIPI | lane |
4 |
datatype |
RAW10 (0x2B) | |
fps |
30 | |
mipiclk |
4500（Mbps） | |
width / height |
3840 / 2160（4K UHD） | |
linelenth / framelenth |
8976 / 3064（与 sensor HTS/VTS） | |
settle |
30 | |
channel_num |
1 | |
stop_check_instart |
1 | |
| Camera | name / addr |
"imx586" / 0x1A |
sensor_mode |
1 (NORMAL_M) | |
format |
RAW10 | |
gpio_enable_bit / gpio_level_bit |
0x01 / 0x00 | |
calib_lname |
"disable" | |
| VIN | mipi_rx |
0 |
cim_isp_flyby |
0（offline） | |
hdr_mode |
NOT_HDR | |
mclk_freq (vin_attr_ex) |
24000000 | |
| VIN 输出 | wstride |
SENSOR_WIDTH * 2（RAW10 为 ×2） |
| ISP 输入 | input_mode |
DDR_MODE |
sensor_mode |
ISP_NORMAL_M | |
crop |
x=0, y=0, w=3840, h=2160 | |
input_fmt |
FRM_FMT_RAW | |
input_bit_width |
10 | |
| ISP 输出 | output_fmt |
FRM_FMT_NV12 |
output_bit_width |
8 | |
ddr_en |
1 |
5.17.5.4. 程序验证
get_vin_data：确认 raw 图无严重偏色、帧率符合配置。
get_isp_data：准备
imx586_tuning.json（可拷贝同分辨率 json 并改 sensor_name），确认 YUV 正常。hbplayer：连接板端预览，见 hbplayer 和 tuning_tool 工具使用指南。
tuning_tool：使用tuning_tool连接hbplayer后，输入命令 e，配置 Manual AE，设置 aGain、integrationTime，看驱动打印核对 0x0204/0x0205、0x0202/0x0203 与 spec 一致，ISP 增益限制可在 imx586_tuning.json 中配置以便自测。
常见问题见 Camera Sensor FAQ。