FC2カウンター FPGAの部屋 デバイスドライバ udmabuf を使用する2

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デバイスドライバ udmabuf を使用する2

デバイスドライバ udmabuf を使用する1”の続き。

前回、udmabuf ドライバをロードする事ができた。今回は、実際のアプリケーションで udmabuf ドライバを使用する。

まずは、前回同様に udmabuf ドライバをロードした。
sudo insmod udmabuf.ko udmabuf0=5760000

/dev/udmabuf0 を
ls -l /dev/udma*
でみると、root オーナーで、しかもパーミッションが 600 になっている。これではユーザー権限から使えないので、
sudo chmod 666 /dev/udmabuf0
で、ユーザーにもRead/Write 権限を与えた。
ls -l /dev/udma*
で見ると、パーミッションが 666 になっていた。

追記:Linuxでユーザー空間で動作するプログラムとハードウェアがメモリを共有するためのデバイスドライバ”にロード時にパーミッションを変更する方法が追加されています。/etc/udev/rules.d/99-udmabuf.rules というファイルにパーミションを 666 にする記述を書いておくそうです)


udmabuf_14_160124.png

次に、ARMプロセッサ側からのWrite/Read テストとして、udmabuf_test を実行した。問題なく成功した。
udmabuf_15_160124.png
udmabuf_16_160124.png

udmabuf_test.c を下に貼っておく。

//
// udmabuf_test.c
// 2016/01/23 by marsee
//

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <assert.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>

int main()
{
    int fd, fd1;
    volatile unsigned *udmabuf_test;
    unsigned char  attr[1024];
    unsigned long  phys_addr;
    int i;
    
    fd = open("/dev/udmabuf0", O_RDWR | O_SYNC); // frame_buffer, The chache is disabled. 
    if (fd == -1){
        fprintf(stderr, "/dev/udmabuf0 open error\n");
        exit(-1);
    }
    udmabuf_test = (volatile unsigned *)mmap(NULL, 5760000, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
    if (!udmabuf_test){
        fprintf(stderr, "udmabuf_test mmap error\n");
        exit(-1);
    }
    
    // phys_addr of udmabuf0
    fd1 = open("/sys/devices/virtual/udmabuf/udmabuf0/phys_addr", O_RDONLY);
    if (fd1 == -1){
        fprintf(stderr, "/sys/devices/virtual/udmabuf/udmabuf0/phys_addr open error\n");
        exit(-1);
    }
    read(fd1, attr, 1024);
    sscanf(attr, "%lx", &phys_addr);  
    close(fd1);
    printf("phys_addr = %x\n", (int)phys_addr);
    
    for (i=0; i<100; i++){
        udmabuf_test[i] = i;
        if (udmabuf_test[i] != i){
            printf("Error: i = %d, udmabuf_test[i] = %d\n", i, udmabuf_test[i]);
        } else {
            printf("i = %d, udamabuf_test[i] = %d\n", i, udmabuf_test[i]);
        }
    }
    
    munmap((void *)udmabuf_test, 576000);
     close(fd);
 
     return(0);
 }


次に、udmabuf 用の cam_disp_vdma を作製して、起動したところ、正常にカメラ画像が表示された。
udmabuf_17_160124.png

udmabuf_18_160124.jpg

cam_disp_vdma.c を貼っておく。

//
// cam_disp_vdma.c
// Created on: 2015/12/03
//      Author: marsee
// 2016/01/23 : udmabuf version
//

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <assert.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>

#define CMA_START_ADDRESS 0x17800000
#define VIDEO_BUFFER_START_ADDRESS  0x18000000    // Limit 0x18800000, 800*600*4 = 2MBytes * 2

#define NUMBER_OF_WRITE_FRAMES    3 // Note: If not at least 3 or more, the image is not displayed in succession.
#define HORIZONTAL_PIXEL    800
#define ALL_CHAR_OF_1LINE   (HORIZONTAL_PIXEL/8)
#define VERTICAL_PIXEL      600
#define ALL_CHAR_OF_ROW     (VERTICAL_PIXEL/8)
#define ALL_DISP_ADDRESS    (HORIZONTAL_PIXEL*VERTICAL_PIXEL*4)
#define ALL_DISP_CHARACTOR  HORIZONTAL_PIXEL*VERTICAL_PIXEL

void cam_i2c_init(volatile unsigned *mt9d111_axi_iic) {
    mt9d111_axi_iic[64] = 0x2// reset tx fifo ,address is 0x100, i2c_control_reg
    mt9d111_axi_iic[64] = 0x1// enable i2c
}

void cam_i2x_write_sync(void) {
    // unsigned c;

    // c = *cam_i2c_rx_fifo;
    // while ((c & 0x84) != 0x80)
        // c = *cam_i2c_rx_fifo; // No Bus Busy and TX_FIFO_Empty = 1
    usleep(1000);
}

void cam_i2c_write(volatile unsigned *mt9d111_axi_iic, unsigned int device_addr, unsigned int write_addr, unsigned int write_data){
    mt9d111_axi_iic[66] = 0x100 | (device_addr & 0xfe);    // Slave IIC Write Address, address is 0x108, i2c_tx_fifo
    mt9d111_axi_iic[66] = write_addr;
    mt9d111_axi_iic[66] = (write_data >> 8)|0xff;            // first data
    mt9d111_axi_iic[66] = 0x200 | (write_data & 0xff);        // second data
    cam_i2x_write_sync();
}

int main()
{
    int fd0, fd1, fd2, fd3, fd4, fd5, fd6, fd7, fd8, fd9, fd10;
    volatile unsigned *bmdc_axi_lites0, *bmdc_axi_lites1;
    volatile unsigned *axi_vdma_0;
    volatile unsigned *axis_switch_0, *axis_switch_1;
    volatile unsigned *mt9d111_inf_axis_0;
    volatile unsigned *mt9d111_axi_iic;
    volatile unsigned *axi_gpio_0;
    volatile unsigned *frame_buffer_bmdc;
    unsigned char  attr[1024];
    unsigned long  phys_addr;

    // Bitmap Display Controller 0 AXI4 Lite Slave (UIO6)
    fd6 = open("/dev/uio6", O_RDWR); // bitmap_display_controller 0 axi4 lite
    if (fd6 < 1){
        fprintf(stderr, "/dev/uio6 (bitmap_disp_cntrler_axi_master_0) open error\n");
        exit(-1);
    }
    bmdc_axi_lites0 = (volatile unsigned *)mmap(NULL, 0x10000, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd6, 0);
    if (!bmdc_axi_lites0){
        fprintf(stderr, "bmdc_axi_lites0 mmap error\n");
        exit(-1);
    }
    bmdc_axi_lites0[0] = VIDEO_BUFFER_START_ADDRESS; // Bitmap Display 1 Controller start
    
    // Bitmap Display Controller 1 AXI4 Lite Slave (UIO7)
    fd7 = open("/dev/uio7", O_RDWR); // bitmap_display_controller axi4 lite
    if (fd7 < 1){
        fprintf(stderr, "/dev/uio7 (bitmap_disp_cntrler_axi_master_0) open error\n");
        exit(-1);
    }
    bmdc_axi_lites1 = (volatile unsigned *)mmap(NULL, 0x10000, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd7, 0);
    if (!bmdc_axi_lites1){
        fprintf(stderr, "bmdc_axi_lites1 mmap error\n");
        exit(-1);
    }
    bmdc_axi_lites1[0] = VIDEO_BUFFER_START_ADDRESS; // Bitmap Display Controller start

    // axi_vdma_0 (UIO1)
    fd1 = open("/dev/uio1", O_RDWR); // axi_vdma_0 interface AXI4 Lite Slave
    if (fd1 < 1){
        fprintf(stderr, "/dev/uio1 (axi_vdma_0) open error\n");
        exit(-1);
    }
    axi_vdma_0 = (volatile unsigned *)mmap(NULL, 0x10000, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd1, 0);
    if (!axi_vdma_0){
        fprintf(stderr, "axi_vdma_0 mmap error\n");
        exit(-1);
    }
    
    // mt9d111 i2c AXI4 Lite Slave (UIO0)
    fd0 = open("/dev/uio0", O_RDWR); // mt9d111 i2c AXI4 Lite Slave
    if (fd0 < 1){
        fprintf(stderr, "/dev/uio0 (mt9d111_axi_iic) open error\n");
        exit(-1);
    }
    mt9d111_axi_iic = (volatile unsigned *)mmap(NULL, 0x10000, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd0, 0);
    if (!mt9d111_axi_iic){
        fprintf(stderr, "mt9d111_axi_iic mmap error\n");
        exit(-1);
    }

    // mt9d111 inf axis AXI4 Lite Slave (UIO5)
    fd5 = open("/dev/uio5", O_RDWR); // mt9d111 inf axis AXI4 Lite Slave
    if (fd5 < 1){
        fprintf(stderr, "/dev/uio5 (mt9d111_inf_axis_0) open error\n");
        exit(-1);
    }
    mt9d111_inf_axis_0 = (volatile unsigned *)mmap(NULL, 0x10000, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd5, 0);
    if (!mt9d111_inf_axis_0){
        fprintf(stderr, "mt9d111_inf_axis_0 mmap error\n");
        exit(-1);
    }

    // axis_switch_0 (UIO2)
    fd2 = open("/dev/uio2", O_RDWR); // axis_switch_0 interface AXI4 Lite Slave
    if (fd2 < 1){
        fprintf(stderr, "/dev/uio2 (axis_switch_0) open error\n");
        exit(-1);
    }
    axis_switch_0 = (volatile unsigned *)mmap(NULL, 0x10000, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd2, 0);
    if (!axis_switch_0){
        fprintf(stderr, "axis_switch_0 mmap error\n");
        exit(-1);
    }
    
    // axis_switch_1 (UIO3)
    fd3 = open("/dev/uio3", O_RDWR); // axis_switch_1 interface AXI4 Lite Slave
    if (fd3 < 1){
        fprintf(stderr, "/dev/uio3 (axis_switch_1) open error\n");
        exit(-1);
    }
    axis_switch_1 = (volatile unsigned *)mmap(NULL, 0x10000, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd3, 0);
    if (!axis_switch_1){
        fprintf(stderr, "axis_switch_1 mmap error\n");
        exit(-1);
    }
    
    // axi_gpio_0 (UIO8)
    fd8 = open("/dev/uio8", O_RDWR); // axi_gpio_0 interface AXI4 Lite Slave
    if (fd8 < 1){
        fprintf(stderr, "/dev/uio8 (axi_gpio_0) open error\n");
        exit(-1);
    }
    axi_gpio_0 = (volatile unsigned *)mmap(NULL, 0x10000, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd8, 0);
    if (!axi_gpio_0){
        fprintf(stderr, "axi_gpio_8 mmap error\n");
        exit(-1);
    }
    
    // udmabuf0
    fd9 = open("/dev/udmabuf0", O_RDWR | O_SYNC); // frame_buffer, The chache is disabled. 
    if (fd9 == -1){
        fprintf(stderr, "/dev/udmabuf0 open error\n");
        exit(-1);
    }
    frame_buffer_bmdc = (volatile unsigned *)mmap(NULL, 5760000, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd9, 0);
    if (!frame_buffer_bmdc){
        fprintf(stderr, "frame_buffer_bmdc mmap error\n");
        exit(-1);
    }

    // axis_switch_1, 1to2 ,Select M00_AXIS
    // Refer to http://marsee101.blog19.fc2.com/blog-entry-3177.html
    axis_switch_1[16] = 0x0// 0x40 = 0
    axis_switch_1[17] = 0x80000000// 0x44 = 0x80000000, disable
    axis_switch_1[0] = 0x2// Comit registers
    
    // axis_switch_0, 2to1, Select S00_AXIS
    // Refer to http://marsee101.blog19.fc2.com/blog-entry-3177.html
    axis_switch_0[16] = 0x0// 0x40 = 0;
    axis_switch_0[0] = 0x2// Comit registers
    
    // phys_addr of udmabuf0
    fd10 = open("/sys/devices/virtual/udmabuf/udmabuf0/phys_addr", O_RDONLY);
    if (fd10 == -1){
        fprintf(stderr, "/sys/devices/virtual/udmabuf/udmabuf0/phys_addr open error\n");
        exit(-1);
    }
    read(fd10, attr, 1024);
    sscanf(attr, "%lx", &phys_addr);  
    close(fd10);
    printf("phys_addr = %x\n", (int)phys_addr);
    
    // AXI VDMA Initialization sequence
    axi_vdma_0[12] = 0x4// S2MM_VDMACR (S2MM VDMA Control Register  Offset 30h) is 0x4 
    while ((axi_vdma_0[12] & 0x4) == 0x4) ; // Reset is progress
    axi_vdma_0[12] = 0x4// S2MM_VDMACR (S2MM VDMA Control Register  Offset 30h) is 0x4 
    while ((axi_vdma_0[12] & 0x4) == 0x4) ; // Reset is progress
    axi_vdma_0[18] = 0x3// S2MM_FRMSTORE (0x48) register
    axi_vdma_0[12] = 0x00010002// S2MM_VDMACR(IRQFrameCount = 0x1, Circular_Park = 1)
    axi_vdma_0[41] = 0xc80; // S2MM Horizontal Size Register(S2MM_HSIZE)0xc80 = 3200dec = 800 x 4
    axi_vdma_0[42] = 0xc80; // S2MM Frame Delay and Stride Register(S2MM_FRMDLY_STRIDE)0xc80 = 3200dec = 800 x 4
    axi_vdma_0[43] = (int)phys_addr; // S2MM Start Address (1 to 16) Start Address 1
    axi_vdma_0[44] = (int)phys_addr+ALL_DISP_ADDRESS; // S2MM Start Address (1 to 16) Start Address 2
    axi_vdma_0[45] = (int)phys_addr+2*ALL_DISP_ADDRESS; // S2MM Start Address (1 to 16) Start Address 3
    axi_vdma_0[12] = 0x00010003// S2MM_VDMACR(IRQFrameCount = 0x1, Circular_Park = 1, Run/stop = 1)
    while((axi_vdma_0[13] & 0x1) == 0x1) ; // Halt? (S2MM_VDMASR 0x34)
    axi_vdma_0[40] = 0x258// S2MM Vertical Size (S2MM_VSIZE  Offset 0xA0) 0x258 = 600dec

    // bitmap display controller settings
    bmdc_axi_lites0[0] = (int)phys_addr; // Bitmap Display Controller 0 start
    bmdc_axi_lites1[0] = (int)phys_addr; // Bitmap Display Controller 1 start
    mt9d111_inf_axis_0[0] = (int)phys_addr; // Camera Interface start (Address is dummy)

    // CMOS Camera initialize, MT9D111
    cam_i2c_init(mt9d111_axi_iic);
    
    cam_i2c_write(mt9d111_axi_iic, 0xba, 0xf00x1);        // Changed regster map to IFP page 1
    cam_i2c_write(mt9d111_axi_iic, 0xba, 0x970x20);    // RGB Mode, RGB565

    mt9d111_inf_axis_0[1] = 0;
    
    munmap((void *)bmdc_axi_lites0, 0x10000);
    munmap((void *)bmdc_axi_lites1, 0x10000);
    munmap((void *)axi_vdma_0, 0x10000);
    munmap((void *)mt9d111_inf_axis_0, 0x10000);
    munmap((void *)mt9d111_axi_iic, 0x10000);
    munmap((void *)axis_switch_0, 0x10000);
    munmap((void *)axis_switch_1, 0x10000);
    munmap((void *)axi_gpio_0, 0x10000);
    munmap((void *)frame_buffer_bmdc, 576000);
    
    close(fd0);
    close(fd1);
    close(fd2);
    close(fd3);
    close(fd4);
    close(fd5);
    close(fd6);
    close(fd7);
    close(fd8);
    close(fd9);
    
    return(0);
}

  1. 2016年01月24日 04:42 |
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