电路

RK3566主板外接了一个MIPI接口涉嫌头模组，I2C接口I2C2，模组Sensor为GC2053，模组的设备地址为0x37（地址需和模组厂家确定），电路如下：

管脚连接关系如下：

GPIO0_C1------>CAM_PWND（GPIO电平1.8V）

GPIO0_C0------>CAM_RESET（GPIO电平1.8V）

GPIO4_A7------>CAM_CLKOUT0（GPIO电平3.3V）通过分压电阻转为1.8V电平的时钟CAM_CLKOUT（对于分压电阻的选择比较讲究，电路图中的阻值不合适）

修改文件

DTS文件加入GC2053的配置

i2c节点下加入gc2053节点：

	gc2053: gc2053@37 {status = "okay";compatible = "galaxycore,gc2053";reg = <0x37>;clocks = <&cru CLK_CAM0_OUT>;clock-names = "xvclk";pinctrl-names = "rockchip,camera_default", "rockchip,camera_sleep";pinctrl-0 = <&cam_clkout0>;pinctrl-1 = <&cam_sleep>;power-domains = <&power RK3568_PD_VI>;reset-gpios = <&gpio0 RK_PC0 GPIO_ACTIVE_LOW>;pwdn-gpios = <&gpio0 RK_PC1 GPIO_ACTIVE_LOW>;//reset pin control by hardware,used this pin switch to mipi input//1->2LANE(LANE 0&1) FRONT camera, 0->4LANE REAR camerarockchip,camera-module-index = <0>;rockchip,camera-module-facing = "front";rockchip,camera-module-name = "YT-RV1109-2-V1";rockchip,camera-module-lens-name = "40IR-2MP-F20";port {gc2053_out: endpoint {remote-endpoint = <&mipi_in_ucam0>;data-lanes = <1 2>;};};};

DTS文件中再加入dphy节点的配置：

&csi2_dphy_hw {status = "okay";
};&csi2_dphy0 {status = "okay";ports {#address-cells = <1>;#size-cells = <0>;port@0 {reg = <0>;#address-cells = <1>;#size-cells = <0>;mipi_in_ucam0: endpoint@0 {reg = <0>;remote-endpoint = <&gc2053_out>;data-lanes = <1 2>;};};port@1 {reg = <1>;#address-cells = <1>;#size-cells = <0>;csidphy0_out: endpoint@0 {reg = <0>;remote-endpoint = <&isp0_in>;};};};
};

节点pinctrl下增加cam_sleep节点:

	cam {cam_sleep: cam-sleep {rockchip,pins =/* cam_sleep */<4 RK_PA7 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none>;};};

cam_clkout0节点已在rk3568-pinctrl.dtsi文件文件中定义：

	cam {/omit-if-no-ref/cam_clkout0: cam-clkout0 {rockchip,pins =/* cam_clkout0 */<4 RK_PA7 1 &pcfg_pull_none>;};/omit-if-no-ref/cam_clkout1: cam-clkout1 {rockchip,pins =/* cam_clkout1 */<4 RK_PB0 1 &pcfg_pull_none>;};};

内核加入驱动

官方的sdk ./kernel/drivers/media/i2c下已经包含了rockchip厂家的工程师调试过的gc2053的驱动，只需要在编译内核时加入对GC2053的支持即可：

Device Drivers > Multimedia support > I2C Encoders, decoders, sensors and other helper chips 选中GalaxyCore GC2053 sensor support

保存配置文件，然后从新编译内核。

调试

将编译的内核镜像烧写到设备，设备启动后i2c总线上没有检测到0x37的设备:

[root@RK356X:/]# i2cdetect -y 20  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:                         -- -- -- -- -- -- -- -- 
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
50: 50 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
70: -- -- -- -- -- -- -- --

启动日志也显示gc2053的驱动加载失败：

[root@RK356X:/]# dmesg | grep gc
[    0.000000] Linux version 4.19.193 (caiyong@ubt0001) (gcc version 6.3.1 20170404 (Linaro GCC 6.3-2017.05), GNU ld (Linaro_Binutils-2017.05) 2.27.0.20161019) #31 SMP Mon Jun 13 11:56:01 CST 2022
[    1.019617] gc2053 2-0037: driver version: 00.01.01
[    1.019718] gc2053 2-0037: Failed to get power-gpios
[    1.019740] gc2053 2-0037: Looking up dovdd-supply from device tree
[    1.019751] gc2053 2-0037: Looking up dovdd-supply property in node /i2c@fe5b0000/gc2053@37 failed
[    1.019778] gc2053 2-0037: 2-0037 supply dovdd not found, using dummy regulator
[    1.019872] gc2053 2-0037: Linked as a consumer to regulator.0
[    1.019890] gc2053 2-0037: Looking up avdd-supply from device tree
[    1.019898] gc2053 2-0037: Looking up avdd-supply property in node /i2c@fe5b0000/gc2053@37 failed
[    1.019912] gc2053 2-0037: 2-0037 supply avdd not found, using dummy regulator
[    1.019964] gc2053 2-0037: Looking up dvdd-supply from device tree
[    1.019973] gc2053 2-0037: Looking up dvdd-supply property in node /i2c@fe5b0000/gc2053@37 failed
[    1.019985] gc2053 2-0037: 2-0037 supply dvdd not found, using dummy regulator
[    1.020037] gc2053 2-0037: lane_num(2)  pixel_rate(118800000)
[    1.025878] gc2053 2-0037: gc2053 read reg(0xf0 val:0x0) failed !
[    1.026089] gc2053 2-0037: gc2053 read reg(0xf1 val:0x0) failed !
[    1.026107] gc2053 2-0037: gc2053_read_reg failed (-6)

参考官方文档<Rockchip_Trouble_Shooting_Linux4.4_Camera_CN.pdf>里面有提到“Sensor ID识别不到, I2C通讯失败”的问题分析：

我怀疑是mclk时钟没有产生，所以按照文档的指导将gc2053.c驱动代码中__gc2053_power_off()的实现注释了：

static void __gc2053_power_off(struct gc2053 *gc2053)
{
/*int ret;struct device *dev = &gc2053->client->dev;if (!IS_ERR(gc2053->pwdn_gpio))gpiod_set_value_cansleep(gc2053->pwdn_gpio, 1);if (gc2053->clkout_enabled_index)clk_disable_unprepare(gc2053->xvclk);if (!IS_ERR(gc2053->reset_gpio))gpiod_set_value_cansleep(gc2053->reset_gpio, 1);if (!IS_ERR_OR_NULL(gc2053->pins_sleep)) {ret = pinctrl_select_state(gc2053->pinctrl,gc2053->pins_sleep);if (ret < 0)dev_dbg(dev, "could not set pins\n");}if (!IS_ERR(gc2053->power_gpio))gpiod_set_value_cansleep(gc2053->power_gpio, 0);regulator_bulk_disable(GC2053_NUM_SUPPLIES, gc2053->supplies);
*/
}

再次编译内核，将内核烧写到主板，用示波器还是测量不到cam_clkout0上有24MHz的时钟，有尝试断开R91，直接测量处理器的GPIO4_A4管脚，还是没有时钟。

借用外部时钟进行调试

在硬件上断开CAM_CLKOUT0与摄像头模组的连接，将主板上的pwm4连接到摄像头模组的MCLK引脚上，使用shell指令开启pwm4输出8MHz的时钟，再次通过i2c tool工具可检测到i2c 2总线上有0x37的设备了：

[root@RK356X:/sys/devices/platform/fe6e0000.pwm/pwm/pwmchip0/pwm0]# echo 0 > ena
ble 
[root@RK356X:/sys/devices/platform/fe6e0000.pwm/pwm/pwmchip0/pwm0]# echo 63 > du
ty_cycle 
[root@RK356X:/sys/devices/platform/fe6e0000.pwm/pwm/pwmchip0/pwm0]# echo 125 > p
eriod 
[root@RK356X:/sys/devices/platform/fe6e0000.pwm/pwm/pwmchip0/pwm0]# echo 1 > ena
ble 
[root@RK356X:/sys/devices/platform/fe6e0000.pwm/pwm/pwmchip0/pwm0]# i2cdetect -y20  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:                         -- -- -- -- -- -- -- -- 
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
30: -- -- -- -- -- -- -- 37 -- -- -- -- -- -- -- -- 
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
50: 50 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
70: -- -- -- -- -- -- -- --

排查时钟问题

根据官方<Rockchip_Developer_Guide_Linux4.4_4.19_Clock_CN.pdf>对时钟进行排查

[root@RK356X:/]# cat /sys/kernel/debug/clk/clk_summary enable  prepare  protect                                dutyclock                          count    count    count        rate   accuracy phase  cycle
---------------------------------------------------------------------------------------------xin_osc0_usbphy0_g                1        1        0    24000000          0     0  50000clk_usbphy0_ref                2        2        0    24000000          0     0  50000usb480m_phy                 2        2        0   480000000          0     0  50000usb480m                  1        1        0   480000000          0     0  50000clk_cam0_out          2        2        0    24000000          0     0  50000

可见clk_cam0_out配置正确。

排查GPIO的配置问题

GRF_GPIO4A_IOMUX_H
Address: Operational Base + offset (0x0064)

31:16	RW	0x0000	write_enable Write enable for lower 16bits, each bit is individual. 1'b0: Write access disable 1'b1: Write access enable
15	RO	0x0	reserved
14:12	RW	0x0	gpio4a7_sel 3'h0: GPIO4_A7 3'h1: CAM_CLKOUT0 3'h2: EBC_SDCE1 3'h3: GMAC1_RXD0M1 3'h4: SPI3_CS1M0 3'h5: I2S1_LRCKRXM1

查询IO寄存器：

SYS_GRF 0xFDC60000

GRF_GPIO4A_IOMUX_L 0x0060

GRF_GPIO4A_IOMUX_H 0x0064

[root@RK356X:/sys/kernel/debug/clk/clk_cam0_out]# io -4 -l 0x8 0xFDC60060
fdc60060:  00000000 00001000[root@RK356X:/]# io -4 -w 0xFDC60064 0x10001000
[root@RK356X:/]# io -4 -l 0x8 0xFDC60060
fdc60060:  00004400 00001000

bit[14:12]=001; GPIO4A7选择CAM_CLK_OUT0功能；

排查PD_VI电源域问题

由于cam时钟使用的电源域为RK3568_PD_VI，所以查询下PD_VI的状态：

[root@RK356X:/]# cd /sys/kernel/debug/pm_genpd/
[root@RK356X:/sys/kernel/debug/pm_genpd]# ls
pd_gpu  pd_pipe  pd_rkvdec  pd_vi  pd_vpu
pd_npu  pd_rga   pd_rkvenc  pd_vo  pm_genpd_summary
[root@RK356X:/sys/kernel/debug/pm_genpd]# cd pd_vi/
[root@RK356X:/sys/kernel/debug/pm_genpd/pd_vi]# cat current_state 
off-0

当前状态是关闭状态，可能只有当有相应的外设启用时才会开启。

查看PD_VI日志

[root@RK356X:/sys/kernel/debug/pm_genpd/pd_vo]# dmesg | grep pd_vi
[    0.439066] rockchip-pm-domain fdd90000.power-management:power-controller: Looking up pd_vi-supply from device tree
[    0.439081] rockchip-pm-domain fdd90000.power-management:power-controller: Looking up pd_vi-supply property in node /power-management@fdd90000/power-controller failed

有个failed，看起来似乎有问题，但是无法找到原因。

使用有源晶振给Sensor提供时钟，再次调试

使用一颗24MHz的有源时钟给Sensor的MCLK管脚提供24MHz的时钟，有源晶振的电源使用1.8V供电。

设备启动完成后，通过i2c-tool工具查看i2c2总线上是否有0x37的设备：

[root@RK356X:/]# i2cdetect -y 2 0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:                         -- -- -- -- -- -- -- -- 
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- UU -- -- -- -- -- -- 
30: -- -- -- -- -- -- -- 37 -- -- -- -- -- -- -- -- 
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
50: 50 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
70: -- -- -- -- -- -- -- --

可以看到总线上有0x37的设备，但是设备没加入驱动中。

通过i2cget命令读取0xF0和0小F1寄存器获取gc2053的CHIP ID:

[root@RK356X:/]# i2cget -f -y 2 0x37 0xF0
0x20
[root@RK356X:/]# i2cget -f -y 2 0x37 0xF1
0x53

查看开机日志，确认gc2053的驱动是否加载成功：

[root@RK356X:/]# dmesg | grep gc
[    0.000000] Linux version 4.19.193 (caiyong@ubt0001) (gcc version 6.3.1 20170404 (Linaro GCC 6.3-2017.05), GNU ld (Linaro_Binutils-2017.05) 2.27.0.20161019) #31 SMP Mon Jun 13 11:56:01 CST 2022
[    1.019617] gc2053 2-0037: driver version: 00.01.01
[    1.019718] gc2053 2-0037: Failed to get power-gpios
[    1.019740] gc2053 2-0037: Looking up dovdd-supply from device tree
[    1.019751] gc2053 2-0037: Looking up dovdd-supply property in node /i2c@fe5b0000/gc2053@37 failed
[    1.019778] gc2053 2-0037: 2-0037 supply dovdd not found, using dummy regulator
[    1.019872] gc2053 2-0037: Linked as a consumer to regulator.0
[    1.019890] gc2053 2-0037: Looking up avdd-supply from device tree
[    1.019898] gc2053 2-0037: Looking up avdd-supply property in node /i2c@fe5b0000/gc2053@37 failed
[    1.019912] gc2053 2-0037: 2-0037 supply avdd not found, using dummy regulator
[    1.019964] gc2053 2-0037: Looking up dvdd-supply from device tree
[    1.019973] gc2053 2-0037: Looking up dvdd-supply property in node /i2c@fe5b0000/gc2053@37 failed
[    1.019985] gc2053 2-0037: 2-0037 supply dvdd not found, using dummy regulator
[    1.020037] gc2053 2-0037: lane_num(2)  pixel_rate(118800000)
[    1.025878] gc2053 2-0037: gc2053 read reg(0xf0 val:0x0) failed !
[    1.026089] gc2053 2-0037: gc2053 read reg(0xf1 val:0x0) failed !
[    1.026107] gc2053 2-0037: gc2053_read_reg failed (-6)

通过日志得知，gc2053的驱动加载失败了。

断电后立即上电，再查看开机日志，确认gc2053的驱动是否加载成功：

[root@RK356X:/]# dmesg | grep gc2053
[    1.021564] gc2053 2-0037: driver version: 00.01.01
[    1.021704] gc2053 2-0037: Failed to get power-gpios
[    1.021726] gc2053 2-0037: Looking up dovdd-supply from device tree
[    1.021737] gc2053 2-0037: Looking up dovdd-supply property in node /i2c@fe5b0000/gc2053@37 failed
[    1.021764] gc2053 2-0037: 2-0037 supply dovdd not found, using dummy regulator
[    1.021847] gc2053 2-0037: Linked as a consumer to regulator.0
[    1.021863] gc2053 2-0037: Looking up avdd-supply from device tree
[    1.021872] gc2053 2-0037: Looking up avdd-supply property in node /i2c@fe5b0000/gc2053@37 failed
[    1.021884] gc2053 2-0037: 2-0037 supply avdd not found, using dummy regulator
[    1.021933] gc2053 2-0037: Looking up dvdd-supply from device tree
[    1.021942] gc2053 2-0037: Looking up dvdd-supply property in node /i2c@fe5b0000/gc2053@37 failed
[    1.021953] gc2053 2-0037: 2-0037 supply dvdd not found, using dummy regulator
[    1.022024] gc2053 2-0037: lane_num(2)  pixel_rate(118800000)
[    1.030406] gc2053 2-0037: Detected GC2053 sensor
[    1.030477] rockchip-csi2-dphy csi2-dphy0: dphy0 matches m00_f_gc2053 2-0037:bus type 4

这一次驱动加载成功了，可能是由于有源晶振冷启动时间比较长，加载驱动时，还没有产生时钟。

显示拓扑结构

执行media-ctl -p -d /dev/media0命令：

[root@RK356X:/]# media-ctl -p -d /dev/media0


- entity 67: rockchip-csi2-dphy0 (2 pads, 2 links)type V4L2 subdev subtype Unknown flags 0device node name /dev/v4l-subdev2pad0: Sink[fmt:SGRBG10_1X10/1920x1080@10000/300000 field:none]<- "m00_f_gc2053 2-0037":0 [ENABLED]pad1: Source[fmt:SGRBG10_1X10/1920x1080@10000/300000 field:none]-> "rkisp-csi-subdev":0 [ENABLED]- entity 70: m00_f_gc2053 2-0037 (1 pad, 1 link)type V4L2 subdev subtype Sensor flags 0device node name /dev/v4l-subdev3pad0: Source[fmt:SGRBG10_1X10/1920x1080@10000/300000 field:none]-> "rockchip-csi2-dphy0":0 [ENABLED]

拍摄图像

设备接上显示屏及触屏再次启动设备，开机后点击桌面的qcamera进去相机程序，并且摄像头正常的话可以显示图像：

不过运行了30分钟后，就没有图像输出了，重新上电也没有图像输出了，可能是sensor太热烧坏了。

查找问题

在qcamera运行时，通过示波器可以测量到CAM_CLKOUT0(GPIO4_A7)产生了24MHz的时钟，通过此现象可知CAM_CLKOUT0可以产生时钟，但是需要在启动sensor后才会产生，所以官方文档提到的注释power_off()函数的实现mclk会一直产生这个不准确。不过用示波器测量经过R91、R95分压之后就没有时钟了，怀疑是分压电阻的阻值不合适导致了时钟没有产生。

取下R95，将R91改为1K，分压之后的波形如下：

取下R95，将R91改为620Ω，分压之后的波形如下：

R95改为620Ω，将R91改为100Ω，示波器探头改为x10档位，分压之后的波形如下：

经过多次调试，将R91改为100Ω，R95改为300Ω，测量分压之后才有正确的24MHz的时钟：

最大是2.04v，最小没到0v，如果要将最大调到1.8v以下，需要将R95再改小。

还原硬件，再次测试

主板启动后，通过开机日志可以看到gc2053的驱动加载成功了，i2c tool也能检测到i2c 2总线上有0x37的设备。

总结

对于高速时钟信号的电平转换，采用分压电阻时，阻值选择小一些，或者使用电平转换IC。

后续

1、上述博客中有提到，主板接上GC2053模组运行Camera半个小时后，显示屏上就无图像输出了，重新启动主板也无输出，当时怀疑是模组运行时间久了，发热烧坏了，后来重新做了一批主板，使用新主板接上此模组，运行Camera能输出图像，那么当时的问题应该是主板上的连接器有虚焊，主板运行时间过久导致连接器接触不良。

2、之前输出调试时是将摄像头模组的RESET和PWND与主板的GPIO断开了，在外部对模组的RESET和PWDN做上拉。后来取消RESET和PWDN的外部上拉，恢复与主板的GPIO连接，系统又无法检测到GC2053；断开PWDN与主板GPIO的连接，恢复PWDN的上拉，系统又能检测到GC2053，故猜想是驱动中PWDN拉高到RESET拉高之间需加入一些延时，查询GC2053的手册上的上电时序，PWDN拉高到RESET拉高之间是不需要加延时的。

修改驱动中__gc2053_power_on()函数：

	if (!IS_ERR(gc2053->pwdn_gpio))gpiod_set_value_cansleep(gc2053->pwdn_gpio, 0);usleep_range(50, 100);                            //增加                 if (!IS_ERR(gc2053->reset_gpio))gpiod_set_value_cansleep(gc2053->reset_gpio, 0);

加入了50us~100us的延时，恢复PWDN与主板GPIO的连接，现在系统启动可以检测到GC2503了，运行Camera也能正常输出图像。

当然这个问题，可能和我主板设计有关，我的主板到Sensor之间经过了一个转接板，连线比较长，有15cm的样子。