Camera驱动基础--硬件接口相关知识介绍

一. LDO, PMIC，PMU, GPIO

• LDO: 低压差线性稳压器(low dropout regulator)：
  LDO内部有四个部分组成：分别是基准参考电压，误差放大器，分压抽取电路和晶体管调整电路
  基准参考电压：就是正向输入端的电压，也是LDO的输入电压，也称基准电压。
  误差放大器：将采集到的电压输入到比较器反向输入端，与正向输入端的基准电压进行比较，再将比较结果放大，
  如果反向输入端电压增大，则会导致运放的输出端减小。
  分压抽取电路：就是电路图中的R1，R2，通过它们对输出电压进行采集
  晶体管调整电路：运放放大后的信号会输送到晶体管的基极，从而放大后的信号可以控制晶体管的导通电压，形成一个负反馈调节回路。

• PMIC:电源管理集成电路（Power Management IC）
  用来管理主机系统中的电源设备。主要功能：[电源管理，充电控制，开关机控制电路]
  组成：直流-直流转换器、低压差稳压器(LDO)、电池充电器、电源选择、动态电压调节、各电源开启、关闭次序控制、各电源电压检测、温度检测、其他功能外还整合了过/欠压(OVP/UVP)、过温(OTP)、过流(OCP)等保护电路
  主要意义：调整充电电流和系统电流分配关系，最大程度保证系统的正常工作

• PMU:电源管理单元（Power Management Unit）
  控制数字平台电源功能的微控制器。是一种高度集成的、针对便携式应用的电源管理方案，
  即将传统分立的若干类电源管理器件整合在单个的封装之内，这样可实现更高的电源转换效率和更低功耗,及更少的组件数以适应缩小的板级空间。

• Camera驱动常用接口
  (1) 三路电压AVDD/DVDD/IOVDD：
  上电顺序一般： DOVDD->AVDD->DVDD
  VCAMA： AVDD模拟电源，主要给感光区和ADC供电，要求比较干净
  VCAMD： DVDD供电： DVDD数字电源，主要是给ISP供电
  VCAM_IO：IOVDD数字IO电源：给I2C和DVP供电
  VCAM_AF：对Camera自动对焦马达供电
  VIO18_PMU：用于拉高
  (2) PDN/RST：
  RST： 用来复位和初始化sensor，RESET一般是低电平有效，
  低电平：reset 高电平：正常工作
  复位时序通常是: 高 –> 低 –> 高，根据硬件需要加一定的延时；
  PDN： PDN一般高有效
  高电平: 进入省电模式 低电平:正常工作
  高电平时，一切对camera的操作都是无效的，包括复位。
  所以在RST之前，一定要将PWN管脚设置为正常工作模式(低电平)，否则复位无效。
  (3) I2C 控制接口SCL/SDA(串行时钟线/串行数据线)
  (4) MCLK 时钟用于分频给其他的clk使用；
  (5) mipi 接口RCP/RCN（时钟信号）、RDP/RDN（数据信号）
  (6) CSI：相机串行接口，通常用于从视频输出设备收集数据
  (7) DSI: 显示串行接口
  (8)输出总线：data为camera的数据管脚。此数据脚可以输出的格式有YUV、RGB、JPEG等。
  (9) VSYNC 为camera的帧同步信号管脚。一个VYSNC信号结束表示一帧（即一个画面）的数据已经输出完毕。
  (10) HSYNC为camera行同步信号管脚。一个HSYNC信号结束表示一行的数据已经输出完毕。
  (11) PCLK为像素同步信号管脚。一个PCLK信号结束表示一个像素点的数据已经输出完毕。

二. 常用控制接口

EN：Enable，使能。使芯片能够工作。要用的时候，就打开EN脚，不用的时候就关闭。有些芯片是高使能，有些是低使能，要看规格书才知道。

CS：Chip Select片选。芯片的选择。通常用于发数据的时候选择哪个芯片接收。例如一根SPI总线可以挂载多个设
备，DDR总线上也会挂载多颗DDR内存芯片，此时就需要CS来控制把数据发给哪个设备。

RST：Reset，重启。有些时候简称为R或者全称RESET。也有些时候标注RST_N，表示Reset信号是拉低生效。

INT：Interrupt，中断。

PD：Power Down，断电。断电不一定非要把芯片的外部供电给断掉，如果芯片自带PD脚，直接拉一下PD脚，也相当于断电了。摄像头上会用到这根线，因为一般的摄像头有3组供电，要控制三个电源直接断电，不如直接操作PD脚来的简单。(在USB Type-C接口中有一个Power Delivery也叫PD，跟这个完全不一样，不要看错了。)

CLK：Clock，时钟。时钟线容易干扰别人也容易被别人干扰，Layout的时候需要保护好。对于数字传输总线的时钟，一般都标称为xxx_xCLK，如SPI_CLK、SDIO_CLK、I2S_MCLK(Main Clock)等。对于系统时钟，往往会用标注频率。如SYS_26M、32K等。标了数字而不标CLK三个字，也是无所谓的，因为只有时钟才会这么标。

CTRL：control，控制。写CONTROL太长了，所以都简写为CTRL，或者有时候用CMD(Command)。

SW：Switch，开关。信号线开关、按键开关等都可以用SW。

PWM：PWM，这个已经很清晰了。

REF：Reference，参考。例如I_REF，V_REF等。参考电流、参考电压。

FB：Feedback。反馈。升压、降压电路上都会有反馈信号，意义和Reference是类似的，芯片根据外部采集来的电压高低，动态调整输出。外部电压偏低了，就加大输出，外部电压偏高了，就减小输出。

A/D：Analog/Digital，模拟和数字的。如DBB=Digital Baseband，AGNG=Analog Ground。

D/DATA：数据。I2C上叫做SDA(Serial DATA)，SPI上叫做SPI_DI、SPI_DO(Data In，Data Out)，DDR数据线上叫做D0，D1，D32等。

A/Address：地址线。用法同数据线。主要用在DDR等地址和数据分开的传输接口上。其他的接口，慢的像I2C、SPI，快的像MIPI、RJ45等，都是地址和数据放在一组线上传输的，就没有地址线了。

三. 常用方向的标识

TX/RX：Transmit，Receive。发送和接收。这个概念用在串口(UART)上是最多的，一根线负责发送，一根线负责接收。这里要特别注意，一台设备的发送，对应另一台设备就是接收，TX要接到RX上去。如果TX接TX，两个都发送，就收不到数据了。

为了防止出错，可以标注为：UART1_MRST、UART1_MTSR。Master RX Slave TX的意思。Master就是主控芯片，Slave就是从设备。TX、RX很容易标错的，尤其是原理图有几十页的情况下。

P/N：Positive、Negative。正和负。用于差分信号线。现在除了DDR和SDIO之外，其他很少有并行数据传输接口了。USB、LAN、MIPI的LCD和Camera、SATA等等，高速数据总线几乎都变成了串行传输数据了。

串行信号线速度很高，随便就上GHz，电压很低只有几百毫伏，因此很容易被干扰，要做成差分信号，即用两根线传一个数据，一个传正的一个传负的。传到另外一边，数据相减，干扰信号被减掉，数据信号负负得正被加倍。

对于RESET_N这样的信号来讲，只起到重点标注的作用，表示这个RESET信号是拉低才生效的。大部分设备都是低有效的RESET，偶尔会有一些设备拉高RESET。

L/R：Left、Right。通常用于音频线，区分左右。有些时候如喇叭的信号是通过差分来传输的，就是SPK_L_N、SPK_L_P这样的标识。

四. 常用设备

BB：Baseband，基带处理器。十几年前的的手机芯片只有通信功能，没有这么强大的AP(跑系统的CPU)，手机里的主芯片都叫做Baseband基带芯片。后来手机性能强大了，还是有很多老工程师习惯把主芯片叫做BB，而不是叫CPU。

P(GPIO)：很多小芯片，例如单片机，接口通用化比较高，大部分都是GPIO口，做什么用都行，就不在管脚上标那么清楚了，直接用P1，P2，P1_3这样的方式来标明。P多少就是第多少个GPIO。P1_3就是第1组的第3个GPIO。(不同组的GPIO可能电压域不一样)

BAT：Battery，电池。所有的电池电压都可以叫做VBAT。

CHG：Charge，充电。

LCD：显示器

TP：Touch Panel，触摸屏。(注意不要和Test Point测试点搞混了)

DC：Direct Current，直流电。用在设备上通常用作外部直流输入接口，而不是指供电方式或者供电电压什么的。例如VCC_DC_IN的含义，就是外部DC接口供电。

最后

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