Quelle  stv06xx_pb0100.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * Copyright (c) 2001 Jean-Fredric Clere, Nikolas Zimmermann, Georg Acher
 *       Mark Cave-Ayland, Carlo E Prelz, Dick Streefland
 * Copyright (c) 2002, 2003 Tuukka Toivonen
 * Copyright (c) 2008 Erik Andrén
 *
 * P/N 861037:      Sensor HDCS1000        ASIC STV0600
 * P/N 861050-0010: Sensor HDCS1000        ASIC STV0600
 * P/N 861050-0020: Sensor Photobit PB100  ASIC STV0600-1 - QuickCam Express
 * P/N 861055:      Sensor ST VV6410       ASIC STV0610   - LEGO cam
 * P/N 861075-0040: Sensor HDCS1000        ASIC
 * P/N 961179-0700: Sensor ST VV6410       ASIC STV0602   - Dexxa WebCam USB
 * P/N 861040-0000: Sensor ST VV6410       ASIC STV0610   - QuickCam Web
 */

/*
 * The spec file for the PB-0100 suggests the following for best quality
 * images after the sensor has been reset :
 *
 * PB_ADCGAINL      = R60 = 0x03 (3 dec)      : sets low reference of ADC
to produce good black level
 * PB_PREADCTRL     = R32 = 0x1400 (5120 dec) : Enables global gain changes
through R53
 * PB_ADCMINGAIN    = R52 = 0x10 (16 dec)     : Sets the minimum gain for
auto-exposure
 * PB_ADCGLOBALGAIN = R53 = 0x10 (16 dec)     : Sets the global gain
 * PB_EXPGAIN       = R14 = 0x11 (17 dec)     : Sets the auto-exposure value
 * PB_UPDATEINT     = R23 = 0x02 (2 dec)      : Sets the speed on
auto-exposure routine
 * PB_CFILLIN       = R5  = 0x0E (14 dec)     : Sets the frame rate
 */

#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt

#include "stv06xx_pb0100.h"

struct pb0100_ctrls {
 struct { /* one big happy control cluster... */
  struct v4l2_ctrl *autogain;
  struct v4l2_ctrl *gain;
  struct v4l2_ctrl *exposure;
  struct v4l2_ctrl *red;
  struct v4l2_ctrl *blue;
  struct v4l2_ctrl *natural;
 };
 struct v4l2_ctrl *target;
};

static struct v4l2_pix_format pb0100_mode[] = {
/* low res / subsample modes disabled as they are only half res horizontal,
   halving the vertical resolution does not seem to work */
 {
  320,
  240,
  V4L2_PIX_FMT_SGRBG8,
  V4L2_FIELD_NONE,
  .sizeimage = 320 * 240,
  .bytesperline = 320,
  .colorspace = V4L2_COLORSPACE_SRGB,
  .priv = PB0100_CROP_TO_VGA
 },
 {
  352,
  288,
  V4L2_PIX_FMT_SGRBG8,
  V4L2_FIELD_NONE,
  .sizeimage = 352 * 288,
  .bytesperline = 352,
  .colorspace = V4L2_COLORSPACE_SRGB,
  .priv = 0
 }
};

static int pb0100_s_ctrl(struct v4l2_ctrl *ctrl)
{
 struct gspca_dev *gspca_dev =
  container_of(ctrl->handler, struct gspca_dev, ctrl_handler);
 struct sd *sd = (struct sd *)gspca_dev;
 struct pb0100_ctrls *ctrls = sd->sensor_priv;
 int err = -EINVAL;

 switch (ctrl->id) {
 case V4L2_CID_AUTOGAIN:
  err = pb0100_set_autogain(gspca_dev, ctrl->val);
  if (err)
   break;
  if (ctrl->val)
   break;
  err = pb0100_set_gain(gspca_dev, ctrls->gain->val);
  if (err)
   break;
  err = pb0100_set_exposure(gspca_dev, ctrls->exposure->val);
  break;
 case V4L2_CTRL_CLASS_USER + 0x1001:
  err = pb0100_set_autogain_target(gspca_dev, ctrl->val);
  break;
 }
 return err;
}

static const struct v4l2_ctrl_ops pb0100_ctrl_ops = {
 .s_ctrl = pb0100_s_ctrl,
};

static int pb0100_init_controls(struct sd *sd)
{
 struct v4l2_ctrl_handler *hdl = &sd->gspca_dev.ctrl_handler;
 struct pb0100_ctrls *ctrls;
 static const struct v4l2_ctrl_config autogain_target = {
  .ops = &pb0100_ctrl_ops,
  .id = V4L2_CTRL_CLASS_USER + 0x1000,
  .type = V4L2_CTRL_TYPE_INTEGER,
  .name = "Automatic Gain Target",
  .max = 255,
  .step = 1,
  .def = 128,
 };
 static const struct v4l2_ctrl_config natural_light = {
  .ops = &pb0100_ctrl_ops,
  .id = V4L2_CTRL_CLASS_USER + 0x1001,
  .type = V4L2_CTRL_TYPE_BOOLEAN,
  .name = "Natural Light Source",
  .max = 1,
  .step = 1,
  .def = 1,
 };

 ctrls = kzalloc(sizeof(*ctrls), GFP_KERNEL);
 if (!ctrls)
  return -ENOMEM;

 v4l2_ctrl_handler_init(hdl, 6);
 ctrls->autogain = v4l2_ctrl_new_std(hdl, &pb0100_ctrl_ops,
   V4L2_CID_AUTOGAIN, 0, 1, 1, 1);
 ctrls->exposure = v4l2_ctrl_new_std(hdl, &pb0100_ctrl_ops,
   V4L2_CID_EXPOSURE, 0, 511, 1, 12);
 ctrls->gain = v4l2_ctrl_new_std(hdl, &pb0100_ctrl_ops,
   V4L2_CID_GAIN, 0, 255, 1, 128);
 ctrls->red = v4l2_ctrl_new_std(hdl, &pb0100_ctrl_ops,
   V4L2_CID_RED_BALANCE, -255, 255, 1, 0);
 ctrls->blue = v4l2_ctrl_new_std(hdl, &pb0100_ctrl_ops,
   V4L2_CID_BLUE_BALANCE, -255, 255, 1, 0);
 ctrls->natural = v4l2_ctrl_new_custom(hdl, &natural_light, NULL);
 ctrls->target = v4l2_ctrl_new_custom(hdl, &autogain_target, NULL);
 if (hdl->error) {
  kfree(ctrls);
  return hdl->error;
 }
 sd->sensor_priv = ctrls;
 v4l2_ctrl_auto_cluster(5, &ctrls->autogain, 0, false);
 return 0;
}

static int pb0100_probe(struct sd *sd)
{
 u16 sensor;
 int err;

 err = stv06xx_read_sensor(sd, PB_IDENT, &sensor);

 if (err < 0)
  return -ENODEV;
 if ((sensor >> 8) != 0x64)
  return -ENODEV;

 pr_info("Photobit pb0100 sensor detected\n");

 sd->gspca_dev.cam.cam_mode = pb0100_mode;
 sd->gspca_dev.cam.nmodes = ARRAY_SIZE(pb0100_mode);

 return 0;
}

static int pb0100_start(struct sd *sd)
{
 int err, packet_size, max_packet_size;
 struct usb_host_interface *alt;
 struct usb_interface *intf;
 struct gspca_dev *gspca_dev = (struct gspca_dev *)sd;
 struct cam *cam = &sd->gspca_dev.cam;
 u32 mode = cam->cam_mode[sd->gspca_dev.curr_mode].priv;

 intf = usb_ifnum_to_if(sd->gspca_dev.dev, sd->gspca_dev.iface);
 alt = usb_altnum_to_altsetting(intf, sd->gspca_dev.alt);
 if (!alt)
  return -ENODEV;

 if (alt->desc.bNumEndpoints < 1)
  return -ENODEV;

 packet_size = le16_to_cpu(alt->endpoint[0].desc.wMaxPacketSize);

 /* If we don't have enough bandwidth use a lower framerate */
 max_packet_size = sd->sensor->max_packet_size[sd->gspca_dev.curr_mode];
 if (packet_size < max_packet_size)
  stv06xx_write_sensor(sd, PB_ROWSPEED, BIT(4)|BIT(3)|BIT(1));
 else
  stv06xx_write_sensor(sd, PB_ROWSPEED, BIT(5)|BIT(3)|BIT(1));

 /* Setup sensor window */
 if (mode & PB0100_CROP_TO_VGA) {
  stv06xx_write_sensor(sd, PB_RSTART, 30);
  stv06xx_write_sensor(sd, PB_CSTART, 20);
  stv06xx_write_sensor(sd, PB_RWSIZE, 240 - 1);
  stv06xx_write_sensor(sd, PB_CWSIZE, 320 - 1);
 } else {
  stv06xx_write_sensor(sd, PB_RSTART, 8);
  stv06xx_write_sensor(sd, PB_CSTART, 4);
  stv06xx_write_sensor(sd, PB_RWSIZE, 288 - 1);
  stv06xx_write_sensor(sd, PB_CWSIZE, 352 - 1);
 }

 if (mode & PB0100_SUBSAMPLE) {
  stv06xx_write_bridge(sd, STV_Y_CTRL, 0x02); /* Wrong, FIXME */
  stv06xx_write_bridge(sd, STV_X_CTRL, 0x06);

  stv06xx_write_bridge(sd, STV_SCAN_RATE, 0x10);
 } else {
  stv06xx_write_bridge(sd, STV_Y_CTRL, 0x01);
  stv06xx_write_bridge(sd, STV_X_CTRL, 0x0a);
  /* larger -> slower */
  stv06xx_write_bridge(sd, STV_SCAN_RATE, 0x20);
 }

 err = stv06xx_write_sensor(sd, PB_CONTROL, BIT(5)|BIT(3)|BIT(1));
 gspca_dbg(gspca_dev, D_STREAM, "Started stream, status: %d\n", err);

 return (err < 0) ? err : 0;
}

static int pb0100_stop(struct sd *sd)
{
 struct gspca_dev *gspca_dev = (struct gspca_dev *)sd;
 int err;

 err = stv06xx_write_sensor(sd, PB_ABORTFRAME, 1);

 if (err < 0)
  goto out;

 /* Set bit 1 to zero */
 err = stv06xx_write_sensor(sd, PB_CONTROL, BIT(5)|BIT(3));

 gspca_dbg(gspca_dev, D_STREAM, "Halting stream\n");
out:
 return (err < 0) ? err : 0;
}

/* FIXME: Sort the init commands out and put them into tables,
  this is only for getting the camera to work */
/* FIXME: No error handling for now,
  add this once the init has been converted to proper tables */
static int pb0100_init(struct sd *sd)
{
 stv06xx_write_bridge(sd, STV_REG00, 1);
 stv06xx_write_bridge(sd, STV_SCAN_RATE, 0);

 /* Reset sensor */
 stv06xx_write_sensor(sd, PB_RESET, 1);
 stv06xx_write_sensor(sd, PB_RESET, 0);

 /* Disable chip */
 stv06xx_write_sensor(sd, PB_CONTROL, BIT(5)|BIT(3));

 /* Gain stuff...*/
 stv06xx_write_sensor(sd, PB_PREADCTRL, BIT(12)|BIT(10)|BIT(6));
 stv06xx_write_sensor(sd, PB_ADCGLOBALGAIN, 12);

 /* Set up auto-exposure */
 /* ADC VREF_HI new setting for a transition
  from the Expose1 to the Expose2 setting */
 stv06xx_write_sensor(sd, PB_R28, 12);
 /* gain max for autoexposure */
 stv06xx_write_sensor(sd, PB_ADCMAXGAIN, 180);
 /* gain min for autoexposure  */
 stv06xx_write_sensor(sd, PB_ADCMINGAIN, 12);
 /* Maximum frame integration time (programmed into R8)
   allowed for auto-exposure routine */
 stv06xx_write_sensor(sd, PB_R54, 3);
 /* Minimum frame integration time (programmed into R8)
   allowed for auto-exposure routine */
 stv06xx_write_sensor(sd, PB_R55, 0);
 stv06xx_write_sensor(sd, PB_UPDATEINT, 1);
 /* R15  Expose0 (maximum that auto-exposure may use) */
 stv06xx_write_sensor(sd, PB_R15, 800);
 /* R17  Expose2 (minimum that auto-exposure may use) */
 stv06xx_write_sensor(sd, PB_R17, 10);

 stv06xx_write_sensor(sd, PB_EXPGAIN, 0);

 /* 0x14 */
 stv06xx_write_sensor(sd, PB_VOFFSET, 0);
 /* 0x0D */
 stv06xx_write_sensor(sd, PB_ADCGAINH, 11);
 /* Set black level (important!) */
 stv06xx_write_sensor(sd, PB_ADCGAINL, 0);

 /* ??? */
 stv06xx_write_bridge(sd, STV_REG00, 0x11);
 stv06xx_write_bridge(sd, STV_REG03, 0x45);
 stv06xx_write_bridge(sd, STV_REG04, 0x07);

 /* Scan/timing for the sensor */
 stv06xx_write_sensor(sd, PB_ROWSPEED, BIT(4)|BIT(3)|BIT(1));
 stv06xx_write_sensor(sd, PB_CFILLIN, 14);
 stv06xx_write_sensor(sd, PB_VBL, 0);
 stv06xx_write_sensor(sd, PB_FINTTIME, 0);
 stv06xx_write_sensor(sd, PB_RINTTIME, 123);

 stv06xx_write_bridge(sd, STV_REG01, 0xc2);
 stv06xx_write_bridge(sd, STV_REG02, 0xb0);
 return 0;
}

static int pb0100_dump(struct sd *sd)
{
 return 0;
}

static int pb0100_set_gain(struct gspca_dev *gspca_dev, __s32 val)
{
 int err;
 struct sd *sd = (struct sd *) gspca_dev;
 struct pb0100_ctrls *ctrls = sd->sensor_priv;

 err = stv06xx_write_sensor(sd, PB_G1GAIN, val);
 if (!err)
  err = stv06xx_write_sensor(sd, PB_G2GAIN, val);
 gspca_dbg(gspca_dev, D_CONF, "Set green gain to %d, status: %d\n",
    val, err);

 if (!err)
  err = pb0100_set_red_balance(gspca_dev, ctrls->red->val);
 if (!err)
  err = pb0100_set_blue_balance(gspca_dev, ctrls->blue->val);

 return err;
}

static int pb0100_set_red_balance(struct gspca_dev *gspca_dev, __s32 val)
{
 int err;
 struct sd *sd = (struct sd *) gspca_dev;
 struct pb0100_ctrls *ctrls = sd->sensor_priv;

 val += ctrls->gain->val;
 if (val < 0)
  val = 0;
 else if (val > 255)
  val = 255;

 err = stv06xx_write_sensor(sd, PB_RGAIN, val);
 gspca_dbg(gspca_dev, D_CONF, "Set red gain to %d, status: %d\n",
    val, err);

 return err;
}

static int pb0100_set_blue_balance(struct gspca_dev *gspca_dev, __s32 val)
{
 int err;
 struct sd *sd = (struct sd *) gspca_dev;
 struct pb0100_ctrls *ctrls = sd->sensor_priv;

 val += ctrls->gain->val;
 if (val < 0)
  val = 0;
 else if (val > 255)
  val = 255;

 err = stv06xx_write_sensor(sd, PB_BGAIN, val);
 gspca_dbg(gspca_dev, D_CONF, "Set blue gain to %d, status: %d\n",
    val, err);

 return err;
}

static int pb0100_set_exposure(struct gspca_dev *gspca_dev, __s32 val)
{
 struct sd *sd = (struct sd *) gspca_dev;
 int err;

 err = stv06xx_write_sensor(sd, PB_RINTTIME, val);
 gspca_dbg(gspca_dev, D_CONF, "Set exposure to %d, status: %d\n",
    val, err);

 return err;
}

static int pb0100_set_autogain(struct gspca_dev *gspca_dev, __s32 val)
{
 int err;
 struct sd *sd = (struct sd *) gspca_dev;
 struct pb0100_ctrls *ctrls = sd->sensor_priv;

 if (val) {
  if (ctrls->natural->val)
   val = BIT(6)|BIT(4)|BIT(0);
  else
   val = BIT(4)|BIT(0);
 } else
  val = 0;

 err = stv06xx_write_sensor(sd, PB_EXPGAIN, val);
 gspca_dbg(gspca_dev, D_CONF, "Set autogain to %d (natural: %d), status: %d\n",
    val, ctrls->natural->val, err);

 return err;
}

static int pb0100_set_autogain_target(struct gspca_dev *gspca_dev, __s32 val)
{
 int err, totalpixels, brightpixels, darkpixels;
 struct sd *sd = (struct sd *) gspca_dev;

 /* Number of pixels counted by the sensor when subsampling the pixels.
 * Slightly larger than the real value to avoid oscillation */
 totalpixels = gspca_dev->pixfmt.width * gspca_dev->pixfmt.height;
 totalpixels = totalpixels/(8*8) + totalpixels/(64*64);

 brightpixels = (totalpixels * val) >> 8;
 darkpixels   = totalpixels - brightpixels;
 err = stv06xx_write_sensor(sd, PB_R21, brightpixels);
 if (!err)
  err = stv06xx_write_sensor(sd, PB_R22, darkpixels);

 gspca_dbg(gspca_dev, D_CONF, "Set autogain target to %d, status: %d\n",
    val, err);

 return err;
}