Harmony鸿蒙南向驱动开发-MIPI DSI接口利用

功能简介

DSI（Display Serial Interface）是由移动行业处理器接口联盟（Mobile Industry Processor Interface (MIPI) Alliance）订定的规范，旨在低落移动设备中显示控制器的成本。它以串行的方式发送像素数据或指令给外设（通常是LCD或者雷同的显示设备），或从外设中读取状态信息或像素信息；它界说了主机、图像数据源和目标设备之间的串行总线和通信协议。
MIPI DSI具备高速模式和低速模式两种工作模式，全部数据通道都可以用于单向的高速传输，但只有第一个数据通道才可用于低速双向传输，附属端的状态信息、像素等是通过该数据通道返回。时钟通道专用于在高速传输数据的过程中传输同步时钟信号。
图1显示了简化的DSI接口。从概念上看，符合DSI的接口与基于DBI-2和DPI-2标准的接口具有相同的功能。它向外围设备传输像素或命令数据，并且可以从外围设备读取状态或像素信息。重要区别在于，DSI对全部像素数据、命令和事件举行序列化，而在传统接口中，这些像素数据、命令和事件通常必要附加控制信号才能在并行数据总线上传输。
图 1 DSI发送、吸取接口

DSI标准对应D-PHY、DSI、DCS规范，可分为四层：

• PHY Layer
  PHY层指定传输介质(电导体)、输入/输出电路和从串行比特流中捕获“1”和“0”的时钟机制。这一部门的规范记录了传输介质的特性、信号的电气参数以及时钟与数据通道之间的时序关系。在DSI链路的发送端，并行数据、信号事件和命令按照包构造在协议层转换为包。协议层附加包协议信息和报头，然后通过Lane Management层向PHY发送完整的字节。数据由PHY举行序列化，并通过串行链路发送。DSI链路的吸取端实行与发送端相反的操作，将数据包分解为并行的数据、信号事件和命令。假如有多个Lane, Lane管理层将字节分配给单独的物理层，每个Lane一个PHY。
  
• Lane Management层
  负责发送和网络数据流到每条Lane。数据Lane的三种操作模式 ：espace mode，High-Speed(Burst) mode，Control mode。
  
• Low Level Protocol层
  界说了怎样组帧和解析以及错误检测等。
  
• Application层
  描述高层编码和解析数据流。这一层描述了数据流中包罗的数据的更高级的编码和表明。根据显示子系统架构的不同，它大概由具有指定格式的像素或编码的位流构成，或者由显示模块内的显示控制器表明的命令构成。DSI规范描述了像素值、位流、命令和命令参数到包集合中的字节的映射。
  

运作机制

MIPI DSI软件模块各分层的作用为：

• 接口层：提供打开设备、写入数据和关闭设备的接口。
  
• 焦点层：重要提供绑定设备、初始化设备以及释放设备的本事。
  
• 适配层：实现别的详细的功能。
  

   阐明：
焦点层可以调用接口层的函数，焦点层通过钩子函数调用适配层函数，从而适配层可以间接的调用接口层函数，但是不可逆转接口层调用适配层函数。
  图 2 DSI无服务模式结构图

约束与限制

由于利用无服务模式，MIPI_DSI接口暂不支持用户态利用。
利用指导

场景先容

MIPI DSI重要用于毗连显示屏。
接口阐明

MIPI DSI模块提供的重要接口如表1所示，详细API详见//drivers/hdf_core/framework/include/platform/mipi_dsi_if.h。
表1 MIPI DSI API接口功能先容
功能分类接口名DevHandle MipiDsiOpen(uint8_t id)获取MIPI DSI操作句柄void MipiDsiClose(DevHandle handle)释放MIPI DSI操作句柄int32_t MipiDsiSetCfg(DevHandle handle, struct MipiCfg *cfg)设置MIPI DSI相关配置int32_t MipiDsiGetCfg(DevHandle handle, struct MipiCfg *cfg)获取当前MIPI DSI相关配置void MipiDsiSetLpMode(DevHandle handle)设置MIPI DSI进入Low power模式void MipiDsiSetHsMode(DevHandle handle)设置MIPI DSI进入High speed模式int32_t MipiDsiTx(DevHandle handle, struct DsiCmdDesc *cmd)DSI发送指令int32_t MipiDsiRx(DevHandle handle, struct DsiCmdDesc *cmd, int32_t readLen, uint8_t *out)MIPI DSI按期望长度回读数据 开发步骤

利用MIPI DSI的一般流程如下图所示。
图 3 MIPI DSI利用流程图

获取MIPI DSI操作句柄

在举行MIPI DSI举行通信前，首先要调用MipiDsiOpen获取操作句柄，该函数会返回指定通道ID的操作句柄。

1. DevHandle MipiDsiOpen(uint8_t id);

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表 2 MipiDsiOpen的参数和返回值描述
参数参数描述iduint8_t类型，MIPI DSI通道ID返回值返回值描述NULL获取失败设备句柄获取到指令通道的操作句柄, 类型为DevHandle 假设系统中的MIPI DSI通道为0，获取该通道操作句柄的示例如下：

1. DevHandle mipiDsiHandle = NULL;  // 设备句柄
2. chnId = 0;                       // MIPI DSI通道ID
4. // 获取操作句柄
5. mipiDsiHandle = MipiDsiOpen(chnId);
6. if (mipiDsiHandle == NULL) {
7.     HDF_LOGE("MipiDsiOpen: mipi dsi open fail.\n");
8.     return NULL;
9. }

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MIPI DSI相应配置

• 写入MIPI DSI配置
  
  1. int32_t MipiDsiSetCfg(DevHandle handle, struct MipiCfg *cfg);

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  表 3 MipiDsiSetCfg的参数和返回值描述
     参数参数描述handleDevHandle类型，操作句柄cfg结构体指针类型，MIPI DSI相应配置buf 指针返回值返回值描述HDF_SUCCESS设置MIPI DSI配置成功负数设置MIPI DSI配置失败
  1. int32_t ret;
  2. struct MipiCfg cfg = {0};
  4. // 当前对接的屏幕配置如下
  5. cfg.lane = DSI_4_LANES;
  6. cfg.mode = DSI_CMD_MODE;
  7. cfg.burstMode = VIDEO_NON_BURST_MODE_SYNC_EVENTS;
  8. cfg.format = FORMAT_RGB_24_BIT;
  9. cfg.pixelClk = 174;
  10. cfg.phyDataRate = 384;
  11. cfg.timingInfo.hsaPixels = 50;
  12. cfg.timingInfo.hbpPixels = 55;
  13. cfg.timingInfo.hlinePixels = 1200;
  14. cfg.timingInfo.yResLines = 1800;
  15. cfg.timingInfo.vbpLines = 33;
  16. cfg.timingInfo.vsaLines = 76;
  17. cfg.timingInfo.vfpLines = 120;
  18. cfg.timingInfo.xResPixels = 1342;
  19. // 写入配置数据
  20. ret = MipiDsiSetCfg(mipiDsiHandle, &cfg);
  21. if (ret != HDF_SUCCESS) {
  22.     HDF_LOGE("MipiDsiSetCfg: set mipi cfg fail, ret:%d\n", ret);
  23.     return ret;
  24. }

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• 获取当前MIPI DSI的配置
  
  1. int32_t MipiDsiGetCfg(DevHandle handle, struct MipiCfg *cfg);

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  表 4 MipiDsiGetCfg的参数和返回值描述
     参数参数描述handleDevHandle类型，操作句柄cfg结构体指针，MIPI DSI相应配置buf 指针返回值返回值描述HDF_SUCCESS获取当前MIPI DSI的配置成功负数获取当前MIPI DSI的配置失败
  1. int32_t ret;
  2. struct MipiCfg cfg;
  3. memset(&cfg, 0, sizeof(struct MipiCfg));
  4. ret = MipiDsiGetCfg(mipiDsiHandle, &cfg);
  5. if (ret != HDF_SUCCESS) {
  6.     HDF_LOGEMipiDsiGetCfg: get mipi cfg fail, ret:%d!\n", ret);
  7.     return ret;
  8. }

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发送/回读控制指令

• 发送指令
  
  1. int32_t MipiDsiTx(PalHandle handle, struct DsiCmdDesc *cmd);

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  表 5 MipiDsiTx的参数和返回值描述
     参数参数描述handleDevHandle类型，操作句柄cmd结构体指针类型，必要发送的指令数据指针返回值返回值描述HDF_SUCCESS发送成功负数发送失败
  1. int32_t ret;
  2. struct DsiCmdDesc *cmd = OsalMemCalloc(sizeof(struct DsiCmdDesc));
  3. if (cmd == NULL) {
  4.     return HDF_FAILURE;
  5. }
  6. cmd->dtype = DTYPE_DCS_WRITE;
  7. cmd->dlen = 1;
  8. cmd->payload = OsalMemCalloc(sizeof(uint8_t));
  9. if (cmd->payload == NULL) {
  10.     HdfFree(cmd);
  11.     return HDF_FAILURE;
  12. }
  13. *(cmd->payload) = DTYPE_GEN_LWRITE;
  14. MipiDsiSetLpMode(mipiHandle);
  15. ret = MipiDsiTx(mipiHandle, cmd);
  16. MipiDsiSetHsMode(mipiHandle);
  17. if (ret != HDF_SUCCESS) {
  18.     HDF_LOGE("MipiDsiTx: mipi dsi tx fail, ret:%d\n", ret);
  19.     HdfFree(cmd->payload);
  20.     HdfFree(cmd);
  21.     return ret;
  22. }
  23. HdfFree(cmd->payload);
  24. HdfFree(cmd);

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• 回读指令
  
  1. int32_t MipiDsiRx(DevHandle handle, struct DsiCmdDesc *cmd, uint32_t readLen, uint8_t *out);

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  表 6 MipiDsiRx的参数和返回值描述
     参数参数描述handleDevHandle类型，操作句柄cmd结构体指针类型，必要回读的指令数据指针readLenuint32_t类型，期望回读的数据长度outuint8_t类型指针，回读的数据返回值返回值描述HDF_SUCCESS获取成功负数获取失败
  1. int32_t ret;
  2. uint8_t readVal = 0;
  4. struct DsiCmdDesc *cmdRead = OsalMemCalloc(sizeof(struct DsiCmdDesc));
  5. if (cmdRead == NULL) {
  6.     return HDF_FAILURE;
  7. }
  8. cmdRead->dtype = DTYPE_DCS_READ;
  9. cmdRead->dlen = 1;
  10. cmdRead->payload = OsalMemCalloc(sizeof(uint8_t));
  11. if (cmdRead->payload == NULL) {
  12.     HdfFree(cmdRead);
  13.     return HDF_FAILURE;
  14. }
  15. *(cmdRead->payload) = DDIC_REG_STATUS;
  16. MipiDsiSetLpMode(mipiDsiHandle);
  17. ret = MipiDsiRx(mipiDsiHandle, cmdRead, sizeof(readVal), &readVal);
  18. MipiDsiSetHsMode(mipiDsiHandle);
  19. if (ret != HDF_SUCCESS) {
  20.     HDF_LOGE("MipiDsiRx: mipi dsi rx fail, ret:%d\n", ret);
  21.     HdfFree(cmdRead->payload);
  22.     HdfFree(cmdRead);
  23.     return HDF_FAILURE;
  24. }
  25. HdfFree(cmdRead->payload);
  26. HdfFree(cmdRead);

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释放MIPI DSI操作句柄

MIPI DSI利用完成之后，必要释放操作句柄，释放句柄的函数如下所示：

1. void MipiDsiClose(DevHandle handle);

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该函数会释放掉由MipiDsiOpen申请的资源。
表 7 MipiDsiClose的参数和返回值描述
参数参数描述handleDevHandle类型，MIPI DSI操作句柄

1. MipiDsiClose(mipiHandle); // 释放掉MIPI DSI操作句柄

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利用实例

本例拟对Hi3516DV300开发板上MIPI DSI设备举行操作。
MIPI DSI完整的利用示例如下所示：

1. #include "hdf_log.h"
2. #include "mipi_dsi_if.h"
3. #include "osal_mem.h"
5. #define DTYPE_DCS_WRITE 0x05
6. #define DTYPE_DCS_READ 0x06
7. #define DTYPE_GEN_LWRITE 0x29
8. #define DDIC_REG_STATUS 0x0A
11. int32_t PalMipiDsiTestSample(void)
12. {
13.     uint8_t chnId;
14.     int32_t ret;  
15.     DevHandle mipiDsiHandle = NULL;
16.    
17.     // 设备通道编号
18.     chnId = 0;
19.     // 获取操作句柄
20.     mipiDsiHandle = MipiDsiOpen(chnId);
21.     if (mipiDsiHandle == NULL) {
22.         HDF_LOGE("MipiDsiOpen: failed!\n");
23.         return HDF_FAILURE;
24.     }
25.     // 配置相应参数
26.     struct MipiCfg cfg = {0};
27.     cfg.lane = DSI_2_LANES;
28.     cfg.mode = DSI_VIDEO_MODE;
29.     cfg.format = FORMAT_RGB_24_BIT;
30.     cfg.burstMode = VIDEO_BURST_MODE;
31.     cfg.timing.xPixels = 480;           // 480: width
32.     cfg.timing.hsaPixels = 10;          // 10: horizontal sync porch
33.     cfg.timing.hbpPixels = 20;          // 20: horizontal back porch
34.     cfg.timing.hlinePixels = 530;       // 530: horizontal total width
35.     cfg.timing.vsaLines = 2;            // 2: vertiacl sync width
36.     cfg.timing.vbpLines = 14;           // 14: vertiacl back porch
37.     cfg.timing.vfpLines = 16;           // 16: vertiacl front porch
38.     cfg.timing.ylines = 960;            // 960: height
39.     cfg.timing.edpiCmdSize = 0;         // 0 : no care
40.     cfg.pixelClk = 31546;               // 31546: pixel clk   
41.     cfg.phyDataRate = 379;              // 379: mipi clk
42.     // 写入配置数据
43.     ret = MipiDsiSetCfg(mipiDsiHandle, &cfg);
44.     if (ret != 0) {
45.         HDF_LOGE("PalMipiDsiTestSample: set mipi dsi cfg fail, ret:%d\n", ret);
46.         return ret;
47.     }
48.     // 发送PANEL初始化指令
49.     struct DsiCmdDesc *cmd = OsalMemCalloc(sizeof(struct DsiCmdDesc));
50.     if (cmd == NULL) {
51.         return -1;
52.     }
53.     cmd->dataType = DTYPE_DCS_WRITE;
54.     cmd->dataLen = 1;
55.     cmd->payload = OsalMemCalloc(sizeof(uint8_t));
56.     if (cmd->payload == NULL) {
57.         OsalMemFree(cmd);
58.         return -1;
59.     }
60.     *(cmd->payload) = DTYPE_GEN_LWRITE;
61.     MipiDsiSetLpMode(mipiDsiHandle);
62.     ret = MipiDsiTx(mipiDsiHandle, cmd);
63.     MipiDsiSetHsMode(mipiDsiHandle);
64.     if (ret != HDF_SUCCESS) {
65.         HDF_LOGE("PalMipiDsiTestSample: mipi dsi tx fail, ret:%d\n", ret);
66.         OsalMemFree(cmd->payload);
67.         OsalMemFree(cmd);
68.         return ret;
69.     }
70.     OsalMemFree(cmd->payload);
71.     OsalMemFree(cmd);
72.     // 回读panel状态寄存器
73.     uint8_t readVal = 0;
74.     struct DsiCmdDesc *cmdRead = OsalMemCalloc(sizeof(struct DsiCmdDesc));
75.     if (cmdRead == NULL) {
76.         return -1;
77.     }
78.     cmdRead->dataType = DTYPE_DCS_READ;
79.     cmdRead->dataLen = 1;
80.     cmdRead->payload = OsalMemCalloc(sizeof(uint8_t));
81.     if (cmdRead->payload == NULL) {
82.         OsalMemFree(cmdRead);
83.         return -1;
84.     }
85.     *(cmdRead->payload) = DDIC_REG_STATUS;
86.     MipiDsiSetLpMode(mipiDsiHandle);
87.     ret = MipiDsiRx(mipiDsiHandle, cmdRead, sizeof(readVal), &readVal);
88.     MipiDsiSetHsMode(mipiDsiHandle);
89.     if (ret != HDF_SUCCESS) {
90.         HDF_LOGE("PalMipiDsiTestSample: mipi dsi rx fail, ret:%d\n", ret);
91.         OsalMemFree(cmdRead->payload);
92.         OsalMemFree(cmdRead);
93.         return ret;
94.     }
95.     OsalMemFree(cmdRead->payload);
96.     OsalMemFree(cmdRead);
97.     HDF_LOGD("PalMipiDsiTestSample: mipi dsi tests end");
98.     // 释放MIPI DSI设备句柄
99.     MipiDsiClose(mipiDsiHandle);
100.     return ret;
101. }

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最后

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