外設适配-TI954 記錄

1. 外設适配-TI954 記錄

1.1 問題描述

項目需要支援[email protected]攝像頭輸入，針對于這種分辨率的攝像頭一般都采用FPD link方式傳輸，這裡采用TI 953、954作為攝像頭輸入的媒介，整體path如下：

Camera(IMX290) -> ISP（5700） -> TI953 -> TI954 -> SOC

項目回報的狀态是：可以在TI954測量到标準mipi波形輸出，但是SOC無圖像顯示；

1.2 檢查思路

基本參照上圖逐漸check，這個過程中還是遇到了一些非預期的問題，導緻排查過程不是那麼的順利

1.3 實驗分析

1.3.1 SOC内部狀态确認

1. 檢查log

   [ 29.624154]<0>I[videoin][drv_if] [info]data_path_start(line:545)device_type(14)) is started successfully.

   [ 29.624158]<0>I[videoin][drv_if] [info]mipi_kthread(line:876)enter

   [ 29.624164]<0>I[videoin][drv_if] [info]mipi_kthread(line:880)mipi_kthread before wait

   [ 29.627268]<0>I[videoin][v4l2_if] [info]videoin_start_streaming(line:668)leave, device_type(14), buffer num(1) state(3)

   [ 29.629010]<0>I[videoin][v4l2_if] [info]videoin_set_fd_buffer_ext(line:1221)buf_fd is 67, buf_idx is 0, stream_id is 0

   [ 29.630513]<2>I[zh_ti954_mipi1_yuv] [info]zh_ti954_mipi1_vendor_ch_signal_plug_detect(line:663)value=0xdf,signal_status = 1 0x6d:0x7f

   [ 29.631434]<2>I[videoin][v4l2_if] [info]videoin_set_fd_buffer_ext(line:1240)device_type(14), out_width(1280), out_height(720), data_fmt(3), plane(3), y(0xfe800000), cb(0xfeb84000), cr(0xfec65000)

   [ 29.631440]<2>Ivss_vis [info]vis_buffer_queue(line:1967)dp(1) ch_id(4) queue count(0)!

   這裡vss控制器一直沒有取到buffer資料，需要确認mipi是否有拿到資料抑或是解析異常
2. 檢視中斷狀态

   

   則說明确實是mipi控制器沒有給出來資料，則進一步确認mipi控制器中具體是沒有接收到資料還是接收到資料後解析異常
3. dump寄存器

   

   這裡dump出來為控制寄存器，與demo平台完全一緻，是以這裡其實沒有看出什麼内容，但是這裡也沒有進一步确認的方法；

則這裡其實留下了一個坑：

1. 無法确認目前SOC内部是否有接收到資料還是資料解析錯誤；
2. 後續check其他部分時，如果實驗有遺漏或者異常，結合此部分則會得出錯誤的結論；

1.3.2 檢查硬體

1. 檢查原理圖

   

   這裡主要檢查data、clk、電源是否與參考設計保持一緻，确認無異常；

   

   這裡對比所有pin基本正常連接配接到954，隻是存在一組電感，這個專門跟HW确認差分信号是可以添加共模電感的；
2. 檢查PCB走線

擔心是否存在layout時走線與原理圖不一緻，特别找到此闆子的PCB，檢查一遍走線，确認順序以及對應mipi子產品無異常

至此，HW第一輪檢查完成，由于檢查原理圖和PCB均無異常，則初步認為該闆子硬體設計沒有問題：

1. 接下來測量mipi波形确認是否符合标準；
2. 由于這裡沒有實際測量闆子的電壓值是否與設計一緻，導緻後續思考方向完全偏離；

1.3.3 波形确認

上述實驗做完後，得到的結論是：

1. 硬體基本無問題；
2. SOC内部信号沒有解析出來；

是以接下來主要懷疑SOC與TI954之間mipi信号時序不比對問題，這裡由于前邊埋下的雷，以及一些其他的環境問題導緻這裡block了3天；

1.3.3.1 mipi标準

這裡需要滿足的條件是：

1. data波形符合上述形狀；
2. 時序滿足：TX-LP00 < RX-HS-SETTLE < TX-LP00 + TX-HS-ZERO

1.3.3.2 實際測量

1.3.3.2.1 第一輪測試，波形不符合上述标準

整體看下來是多幀資料，需放大來看：

再放大：

與上述标準的波形相差比較多，則這裡測量形狀一直不對，此部分由于影響因子比較多，是以逐漸做了如下排查：

1. 預設設定為TI954出pattern測試，懷疑這裡是否為此部配置設定置出現異常，配置為攝像頭輸入測試；
2. Linux系統目前版本僅支援AVM功能測試，懷疑這裡是否有其他幹擾項，打通RVC功能測試；
3. 由于Linux系統仍在開發階段，避免軟體配置異常，基于Android版本移植954測試；
4. 可能為HW幹擾，重新焊接測量點确認；

上述幾個實驗耗費了3天時間，主要是移植以及打通path過程耗費時間較多，最終請客戶多帶了兩塊闆子測試确認為HW問題；

這裡的經驗教訓：

1. 調試外設需要至少提供2塊到3塊平台調試，避免可能存在的闆子不一緻性異常；
2. 軟體基于穩定版本測試，從初期排除其他幹擾項，避免中間頻繁切換版本耗時；

1.3.3.2.2 第二輪測試，時序不滿足上述标準

data：

LP00為143ns，HS00為322ns，而SOC端的HS-SETTLE配置為110ns+8ul=150ns，基本處于臨界值了，而TI datasheet中定義：

則這裡沒有符合datasheet标準：

1. 調整SOC RX-HS-SETTLE端滿足其時序要求，仍無資料輸出；
2. 尋找TI FAE支援，回複為配置400M clk時，需要配置page0，0x40~0x48寄存器調整時序，調整後波形無變化；
3. 懷疑共模電感問題，去除共模電感測量，時序有很大改善，SOC仍無資料解析出來；

回過頭來看，這裡遇到的坑蠻多：

1. 手頭的闆子測量存在異常，波形形狀一直不對
2. 測量到時序與TI标準存在差異，且根據上述時序調整了RX端的時序，仍無法接收到資料，此時應該開始懷疑其他部分了；

至此理論上我這邊所有檢查都無異常，則說明：

1. 上述檢查過程有遺漏，導緻問題沒有被發現；
2. 存在上述知識領域之外的内容，即資料進來SOC後存在其他異常，導緻無法解析出來；

則需要進一步證明；

1.3.4 飛線交叉測試确認

1.3.4.1 項目平台mipi信号輸出到其他平台測試

完全相同的配置，讓954輸出mipi信号，輸入到此前其他項目的SOC中解析，可以正常出圖；

說明954配置無異常：

1. 954輸出波形無問題；
2. 可能存在硬體問題資料沒有進SOC問題；
3. 可能存在時序不比對問題；
4. 可能存在SOC内部解析異常問題；

1.3.4.2 項目平台mipi信号輸出到demo平台測試

完全相同配置，讓954輸出mipi信号，輸入到demo平台測試：

1. CMS 系統上954 power_off return掉，則輸出不關閉；
2. 對應demo平台setup軟體，直接使用裸機程式測試；

測試有信号輸入到demo平台，但是無法解析出來；

基于上述兩個實驗，說明：

1. 954配置無異常；
2. SOC内部對信号解析存在問題（主要還是懷疑時序不比對）
3. 項目平台硬體問題

1.3.4.3 項目平台作為954子闆，其他均使用EVB闆來操作

為排除兩種因素：

1. I2C控制954與mipi IP enable部分時序；
2. 飛線後闆子移動導緻資料受到影響；

請客戶HW将CMS底闆飛線到EVB闆測試，好處在于EVB闆支援各種排插（各組I2C連接配接/以及DS-5）

依次處理如下：

1. 量取mipi波形，确認符合标準（開始飛線有問題，反複處理了幾次）
2. 根據mipi波形調整時序，并且将所有err bypass功能都打開，即所有資料直接往後端送；

經過調整時序以及err bypass功能後，[email protected]可以出圖，存在噪點、偏色問題；

1.3.5 [email protected]出圖

基于上述飛線平台 + 裸機系統，720P @ 30fps可以出圖；

AVM盒子 -> 954 -> SOC -> panel

由于AVM盒子 -> 954飛線到其他SOC無問題，則主要懷疑是飛線、SOC配置、上屏等幾個環節的問題

1. 使用DS-5 dump記憶體檢視
   1. 顯示OK，則說明為上屏問題；
   2. 首先排查硬體，替換另外的輸出口測試，可以正常顯示，說明該LVDS0存在異常；
   3. 裸機程式不存在其他軟體問題；

1.3.6 項目平台[email protected]出圖

上述排查完成後，軟體配置基本無問題，則繼續調試本項目平台

1. 移植到Android os中，仍無資料顯示；
2. 使用裸機系統在該平台上運作，仍無資料輸入；

基于此，基本确認為硬體問題，回頭來看之前的硬體排查過程，clk&data波形均無問題，則确認電壓：

1. 1.8V電壓正常；
2. 0.9V core電壓沒有！！！

檢查核心闆器件：

R334這裡沒接，添加後運作Android軟體可以正常出圖，至此此問題第一步解決完成；

1.3.7 項目平台[email protected]

由于此項目使用為[email protected]幀的攝像頭，采用雙絞線輸入，是以這裡替換為項目需求HW繼續調試：

1. 由于720P已經pass，說明HW部分已經調通；
2. 後續需要調整：
   1. 954配置；
   2. 前端配置；

1.3.7.1 pattern輸出

将954配置為雙絞線輸入，無圖像出現，為排除前端影響，設定為pattern輸出：

pattern同樣無資料輸出，954配置需要調整，檢查setting檢視，clk值得懷疑，将其設定為800M測試，可以正常顯示；

至此，後端配置已經pass；

1.3.7.2 攝像頭輸出不完整圖像

替換為攝像頭，可以看到有資料進來（有光暗變化），但是顯示看起來像是放大了幾百倍的樣子，請camera廠商調試焦距，可以輸出：

左側100個像素點左右可以正常看到資料，還是蠻清晰的，每一行的後續1800個左右像素點都是維持錯誤的狀态，同時檢視SOC端log提示，data crc校驗錯誤，則與上述現象一緻，資料包中存在資料異常；

懷疑點如下：

1. sensor與TI953之前配置需要調整；
2. TI953與TI954之間配置需要調整；

基于此做如下實驗：

1. 953出pattern在後端顯示：
   1. 配置方式與954相同；
   2. 可以正常顯示[email protected] ，但是從log看，幀率約30的樣子；
   3. 可以說明953端的分辨率、格式等配置正确；
2. sensor飛線出來到SOC确認：
   1. 飛線時将攝像頭拆開導緻鏡頭無法安裝；
   2. 效果來看可以顯示出輪廓；
   3. 結合上述1、2可以說明sensor端分辨率格式配置無問題；

則經過上述實驗，說明sensor、953、954部配置設定置不比對，由于sensor部分隻需要配置格式輸出即可，主要懷疑953與954之間比對問題

1.7.3.3 TI953-TI954比對調試

1. 檢查硬體配置是否一緻：

這個是TI953的mode select寄存器，目前被配置為CSI-2 Synchronous mode，而對應TI954被配置為Non sync mode：

首先将其配置為相同的mode，同樣是硬體設定：

這裡設定完成後，現象仍是一樣，而理論分析該現象比較像是資料傳輸過程中，隻有一部分資料傳輸完成，即開始下一次傳輸的樣子，而對端由于資料接收未完成，則自動補足最後一個像素點，基于此咨詢過往有此經驗的同學，可以調試line rate嘗試：

此部配置設定置為50M也就是4Gbps測試，可以正常顯示：

也就是說明目前的line rate可以滿足720P的傳輸要求，而無法滿足1080P的傳輸要求；

1.4 問題處理

1. mipi core 電壓，硬體貼上電阻；
2. TI953 小闆上mode sel配置為non sync mode（硬體配置）；
3. TI953 軟體配置，設定clk rate；

1.5 總結

1.5.1 彎路總結

1. SOC需要提供關鍵狀态寄存器的dump功能，避免有遺漏項模糊不清；
2. 硬體檢查時，需要檢查原理圖、PCB、硬體闆子，對于可以測量的信号、電壓一定要確定與設計一緻；【大坑】
3. 調試外設需要至少提供2塊到3塊平台調試，避免可能存在的闆子不一緻性異常；
4. 軟體基于穩定版本測試，從初期排除其他幹擾項，避免中間頻繁切換版本耗時，最好是提供外設2~3套小闆，基于demo的條件調通；
5. 調試過程中遇到問題，需要協調camera、sensor FAE支援；
6. 飛線需要反複檢查，確定無誤；

1.5.2 知識點總結

1. mipi時序要求：

1. 連續clk與非連續clk的差別：

   連續clk需要要求工作時序，即RX端需要先enable，然後TX端再觸發clk送資料出來，保證觸發到RX端；

   非連續clk由于每一幀都有clk觸發動作，所有不需要先後時序要求

2. Virtual Channel的概念了解：

   mipi協定，用于打包和恢複的作用，即可以輸入多路資料在RX端解析：

1. TI IC 透傳是如何操作的：

這次調試，基本上能走的彎路都走了一遍，以後當吸取教訓