MIPI-DSI

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MIPI-DSI

概述

DSI(Display Serial Interface)是由移动行业处理器接口联盟(Mobile Industry Processor Interface (MIPI) Alliance)制定的规范。在HDF框架中, MIPI-DSI的接口适配模式采用无服务模式,用于不需要在用户态提供API的设备类型,或者没有用户态和内核区分的OS系统,其关联方式是DevHandle直接指向设备对象内核态地址(DevHandle是一个void类型指针)。

图 1 无服务模式结构图 image1

开发步骤

MIPI-DSI模块适配的三个环节是配置属性文件,实例化驱动入口,以及实例化核心层接口函数。

  1. 实例化驱动入口:

    • 实例化HdfDriverEntry结构体成员。
    • 调用HDF_INIT将HdfDriverEntry实例化对象注册到HDF框架中。
  2. 配置属性文件:

    • 在device_info.hcs文件中添加deviceNode描述。
    • 【可选】添加mipidsi_config.hcs器件属性文件。
  3. 实例化MIPIDSI控制器对象:

    • 初始化MipiDsiCntlr成员。
    • 实例化MipiDsiCntlr成员MipiDsiCntlrMethod,其定义和成员说明见下
  4. 驱动调试:

    • 【可选】针对新增驱动程序,建议验证驱动基本功能,例如挂载后的信息反馈,数据传输的成功与否等。

说明:

MipiDsiCntlrMethod定义

struct MipiDsiCntlrMethod { // 核心层结构体的成员函数
    int32_t (*setCntlrCfg)(struct MipiDsiCntlr *cntlr);
    int32_t (*setCmd)(struct MipiDsiCntlr *cntlr, struct DsiCmdDesc *cmd);
    int32_t (*getCmd)(struct MipiDsiCntlr *cntlr, struct DsiCmdDesc *cmd, uint32_t readLen, uint8_t *out);
    void (*toHs)(struct MipiDsiCntlr *cntlr);
    void (*toLp)(struct MipiDsiCntlr *cntlr);
    void (*enterUlps)(struct MipiDsiCntlr *cntlr);//【可选】进入超低功耗模式
    void (*exitUlps)(struct MipiDsiCntlr *cntlr); //【可选】退出超低功耗模式
    int32_t (*powerControl)(struct MipiDsiCntlr *cntlr, uint8_t enable);//【可选】使能/去使能功耗控制
    int32_t (*attach)(struct MipiDsiCntlr *cntlr);//【可选】将一个DSI设备连接上host
};
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表1 MipiDsiCntlrMethod成员的回调函数功能说明

成员函数 入参 出参 返回状态 功能
setCntlrCfg cntlr: 结构体指针,MipiDsi控制器 ; HDF_STATUS相关状态 设置控制器参数
setCmd cntlr: 结构体指针,MipiDsi控制器 ;
cmd: 结构体指针,指令传入值
HDF_STATUS相关状态 向显示设备发送指令
getCmd cntlr: 结构体指针,MipiDsi控制器 ; cmd: 结构体指针,
用于传出指令值;
HDF_STATUS相关状态 从显示设备读取信息指令
toHs cntlr: 结构体指针,MipiDsi控制器 ; HDF_STATUS相关状态 设置为高速模式
toLp cntlr: 结构体指针,MipiDsi控制器 ; HDF_STATUS相关状态 设置为低电模式

开发实例

下方将以mipi_tx_hi35xx.c为示例,展示需要厂商提供哪些内容来完整实现设备功能。

  1. 一般来说,驱动开发首先需要在 xx_config.hcs 中配置器件属性,并在device_info.hcs文件中添加deviceNode描述。器件属性值与核心层MipiDsiCntlr 成员的默认值或限制范围有密切关系,deviceNode信息与驱动入口注册相关。

    但本例中MIPI控制器无需配置额外属性,如有厂商需要,则需要在device_info文件的deviceNode增加deviceMatchAttr信息,以及增加mipidsi_config文件

  • device_info.hcs 配置参考

    root {
    device_info {
        match_attr = "hdf_manager";
        platform :: host {
        hostName = "platform_host";
        priority = 50;
        device_mipi_dsi:: device {
            device0 :: deviceNode {
            policy = 0;
            priority = 150;
            permission = 0644;
            moduleName = "HDF_MIPI_TX";   //【必要】用于指定驱动名称,需要与期望的驱动Entry中的moduleName一致;
            serviceName = "HDF_MIPI_TX";  // 【必要且唯一】驱动对外发布服务的名称
            }
        }
        }
    }
    }
    
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  1. 完成器件属性文件的配置之后,下一步请实例化驱动入口,驱动入口必须为HdfDriverEntry(在 hdf_device_desc.h 中定义)类型的全局变量,且moduleName要和device_info.hcs中保持一致。HdfDriverEntry结构体的函数指针成员会被厂商操作函数填充,HDF框架会将所有加载的驱动的HdfDriverEntry对象首地址汇总,形成一个类似数组,方便调用。

    一般在加载驱动时HDF框架会先调用Bind函数,再调用Init函数加载该驱动。当Init调用异常时,HDF框架会调用Release释放驱动资源并退出。

  • MIPI-DSI驱动入口参考

    struct HdfDriverEntry g_mipiTxDriverEntry = {
        .moduleVersion = 1,             
        .Init = Hi35xxMipiTxInit,      //见Init参考
        .Release = Hi35xxMipiTxRelease,//见Release参考
        .moduleName = "HDF_MIPI_TX",   //【必要】需要与device_info.hcs 中保持一致。
    };
    HDF_INIT(g_mipiTxDriverEntry);     //调用HDF_INIT将驱动入口注册到HDF框架中
    
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  1. 完成驱动入口注册之后,最后一步就是以核心层MipiDsiCntlr对象的初始化为核心,包括厂商自定义结构体(传递参数和数据),实例化MipiDsiCntlr成员MipiDsiCntlrMethod(让用户可以通过接口来调用驱动底层函数),实现HdfDriverEntry成员函数(Bind,Init,Release)
  • 自定义结构体参考

    从驱动的角度看,自定义结构体是参数和数据的载体,一般来说,config文件中的数值也会用来初始化结构体成员,但本例的mipidsi无器件属性文件,故基本成员结构与MipiDsiCntlr无太大差异。

    typedef struct {
      unsigned int    devno;                // 设备号
      short           laneId[LANE_MAX_NUM]; // lane号
      OutPutModeTag   outputMode;           // 输出模式选择:刷新模式,命令行模式和视频流模式 
      VideoModeTag    videoMode;            // 显示设备的同步模式
      OutputFormatTag outputFormat;         // 输出DSI图像数据格式:RGB or YUV
      SyncInfoTag     syncInfo;             // 时序相关的设置
      unsigned int    phyDataRate;          // mbps 
      unsigned int    pixelClk;             // KHz
    } ComboDevCfgTag;
    
    // MipiDsiCntlr是核心层控制器结构体,其中的成员在Init函数中会被赋值
    struct MipiDsiCntlr {
      struct IDeviceIoService service;
      struct HdfDeviceObject *device;
      unsigned int devNo;          // 设备号
      struct MipiCfg cfg;
      struct MipiDsiCntlrMethod *ops;
      struct OsalMutex  lock;
      void *priv;
    };
    
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  • 【重要】 MipiDsiCntlr成员回调函数结构体MipiDsiCntlrMethod的实例化,其他成员在Init函数中初始化

    static struct MipiDsiCntlrMethod g_method = {
        .setCntlrCfg = Hi35xxSetCntlrCfg,
        .setCmd = Hi35xxSetCmd,
        .getCmd = Hi35xxGetCmd,
        .toHs = Hi35xxToHs,
        .toLp = Hi35xxToLp,
    };
    
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  • Init函数参考

    入参: HdfDeviceObject 是整个驱动对外暴露的接口参数,具备 HCS 配置文件的信息

    返回值: HDF_STATUS相关状态 (下表为部分展示,如需使用其他状态,可见//drivers/framework/include/utils/hdf_base.h中HDF_STATUS 定义)

    状态(值) 问题描述
    HDF_ERR_INVALID_OBJECT 无效对象
    HDF_ERR_MALLOC_FAIL 内存分配失败
    HDF_ERR_INVALID_PARAM 无效参数
    HDF_ERR_IO I/O 错误
    HDF_SUCCESS 执行成功
    HDF_FAILURE 执行失败

    函数说明: MipiDsiCntlrMethod的实例化对象的挂载,调用MipiDsiRegisterCntlr,以及其他厂商自定义初始化操作

    static int32_t Hi35xxMipiTxInit(struct HdfDeviceObject *device)
    {
    int32_t ret;
    g_mipiTx.priv = NULL;    //g_mipiTx是定义的全局变量
                            //static struct MipiDsiCntlr g_mipiTx { 
                            //     .devNo=0
                            //};
    g_mipiTx.ops = &g_method;//MipiDsiCntlrMethod的实例化对象的挂载
    ret = MipiDsiRegisterCntlr(&g_mipiTx, device);//【必要】调用核心层函数和g_mipiTx初始化核心层全局变量
    ...
    return MipiTxDrvInit(0); //【必要】厂商对设备的初始化,形式不限
    }
    
    //mipi_dsi_core.c核心层
    int32_t MipiDsiRegisterCntlr(struct MipiDsiCntlr *cntlr, struct HdfDeviceObject *device)
    {
    ...
    //定义的全局变量:static struct MipiDsiHandle g_mipiDsihandle[MAX_CNTLR_CNT];
    if (g_mipiDsihandle[cntlr->devNo].cntlr == NULL) {
        (void)OsalMutexInit(&g_mipiDsihandle[cntlr->devNo].lock);
        (void)OsalMutexInit(&(cntlr->lock));
    
        g_mipiDsihandle[cntlr->devNo].cntlr = cntlr;//初始化MipiDsiHandle成员
        g_mipiDsihandle[cntlr->devNo].priv = NULL;  
        cntlr->device = device;                     //使HdfDeviceObject与MipiDsiHandle可以相互转化的前提
        device->service = &(cntlr->service);        //使HdfDeviceObject与MipiDsiHandle可以相互转化的前提
        cntlr->priv = NULL;	
        ...
        return HDF_SUCCESS;
    }
    ...
    return HDF_FAILURE;
    }
    
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  • Release函数参考

    入参: HdfDeviceObject 是整个驱动对外暴露的接口参数,具备 HCS 配置文件的信息

    返回值:

    函数说明: 该函数需要在驱动入口结构体中赋值给 Release 接口, 当 HDF 框架调用 Init 函数初始化驱动失败时,可以调用 Release 释放驱动资源, 该函数中需包含释放内存和删除控制器等操作。所有强制转换获取相应对象的操作前提是在Init函数中具备对应赋值的操作。

    static void Hi35xxMipiTxRelease(struct HdfDeviceObject *device)
    {
    struct MipiDsiCntlr *cntlr = NULL;
    ...
    cntlr = MipiDsiCntlrFromDevice(device);//这里有HdfDeviceObject到MipiDsiCntlr的强制转化
                                            //return (device == NULL) ? NULL : (struct MipiDsiCntlr *)device->service;
    ...
    MipiTxDrvExit();                       //【必要】对厂商设备所占资源的释放
    MipiDsiUnregisterCntlr(&g_mipiTx);     //空函数
    g_mipiTx.priv = NULL;
    HDF_LOGI("%s: unload mipi_tx driver 1212!", __func__);
    } 
    
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