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设计说明

30 Oct 2024
Read time: 4 minute(s)
源码说明

源代码位于 bsp/artinchip/

  • bsp/artinchip/drv/ve/aic_drv_ve.c, VE Driver 层实现

  • bsp/artinchip/hal/ve/aic_hal_ve.c, VE HAL 层实现

  • bsp/artinchip/include/drv/aic_drv_ve.h,VE Drv 层接口头文件

  • bsp/artinchip/include/hal/aic_hal_ve.h, VE HAL 层接口头文件

模块架构

  • VE HAL :负责 VE 硬件资源初始化和获取等

  • VE DRV :对 HAL 层的封装,向上提供更简洁的接口

  • MPP :直接掉用 HAL 层接口,处理编解码逻辑,寄存器配置等

  • APP :应用层调用 MPP 层接口,即可实现对 VE 的操作


ve_framework

1. VE 驱动框架
操作 VE 基本流程如下:
  1. 调用 drv_ve_open 打开 VE 驱动;

  2. 调用 drv_ve_control(IOC_VE_GET_CLIENT) 获取 ve 硬件设备独占权限;

  3. 程序完成一次独立的编解码任务:配置寄存器、等待 VE 当前任务完成;

  4. 调用 drv_ve_control(IOC_VE_PUT_CLIENT) 释放 ve 硬件设备独占权限;

  5. 视频帧解码完成,调用 drv_ve_close 关闭 VE 驱动。

关键流程设计

中断处理流程
  1. VE 中断类型有三种,包括:finish 中断、error 中断、bit request 中断。
    • finish 中断表示 VE 任务正常结束

    • error 中断表示 VE 处理任务过程中出错

    • bit request 中断表示当前数据不足以完成一次完整的任务,需要继续发送数据

  2. 上层程序对 VE 中断的处理
    • finish 中断处理:VE 正常结束,释放 VE 硬件设备独占权限

    • bit request 中断处理:再次发送一笔数据,重新启动 VE 执行任务,重复以上过程,直到 VE 返回 finish 或 error 中断

    • error 中断:VE 执行出错,必须对 VE 进行硬件复位避免错误影响下次任务

    • 等中断超时:此时 VE 出现未知异常,必须对 VE 进行硬件复位

    注:

    处理 bit request 中断时,不能释放 VE 硬件设备独占权限,因为两次任务处理有相关性。如果这两次任务之间执行其他任务,会影响 VE 内部状态,从而导致该次任务执行出错。

多线程支持
  • VE 设备只有一个,所以同一时间只能执行一个任务。当多个线程同时操作 VE 驱动时,VE 只能分时复用。因此上层程序在操作 VE 之前,必须获得 VE 的独占权限。

  • VE 驱动通过 IOC_VE_GET_CLIENT/IOC_VE_PUT_CLIENT 这两个 drv_ve_control 接口为上层程序提供获取和释放 VE 独占权限功能。

  • 为避免每个线程都执行 VE 驱动初始化等重复操作,建议用户态程序使用单例模式实现 VE 驱动调用。具体实现可参考 mpp 代码(packages/artinchip/mpp/ve/common/ve.c)。

数据结构设计

// 中断信息结构体
struct wait_info {
    int wait_time;
    unsigned int reg_status;
};
//VE 硬件抽象
struct aic_ve_client {
    u32 status;
    aicos_event_t wait_event;
    aicos_mutex_t lock;
};

接口设计

1. drv_ve_open
函数原型 struct aic_ve_client *drv_ve_open(void)
功能说明 打开 VE 设备
参数定义
返回值
VE 设备
注意事项 -
2. drv_ve_close
函数原型 int drv_ve_close(struct aic_ve_client *client)
功能说明 关闭 VE 设备
参数定义
client:VE 设备
返回值
0:成功,其他:失败
注意事项 -
3. IOC_VE_GET_CLIENT
函数原型 int drv_ve_control(struct aic_ve_client *client, int cmd, void *arg)
功能说明 获取 VE 设备独占权限
参数定义
client:VE 设备
cmd :IOC_VE_GET_CLIENT
arg:NULL
返回值
0:成功,其他:失败
注意事项 -
4. IOC_VE_PUT_CLIENT
函数原型 int drv_ve_control(struct aic_ve_client *client, int cmd, void *arg)
功能说明 释放 VE 设备独占权限
参数定义
client:VE 设备
cmd:IOC_VE_PUT_CLIENT
arg:NULL
返回值
0:成功,其他:失败
注意事项 -
5. IOC_VE_WAIT
函数原型 int drv_ve_control(struct aic_ve_client *client, int cmd, void *arg)
功能说明 等待 VE 驱动编解码完成,并且获取 VE 寄存器状态
参数定义
client:drv_ve_open 返回的 VE 硬件实例
cmd:IOC_VE_WAIT
arg:指向 struct wait_info 指针
返回值
0:成功,其他:失败
注意事项 -
6. IOC_VE_RESET
函数原型 int drv_ve_control(struct aic_ve_client *client, int cmd, void *arg)
功能说明 VE 驱动硬件复位
参数定义
client:VE 设备
cmd:IOC_VE_RESET
arg:NULL
返回值
0:成功,其他:失败
注意事项 -
APP Demo 参考

以下 demo 实现 VE 驱动基本调用流程,具体可参考 mpp 代码(packages/artinchip/mpp/ve/common/ve.c

 //* 1. 打开 VE
struct aic_ve_client* client = drv_ve_open();

 //* 2. 获取 VE 权限
 ioctl(client, IOC_VE_GET_CLIENT,NULL);

 //* 3. 配置寄存器(省略)
 ...

 //* 4. 等 VE 中断
 struct wait_info wt_info;
 wt_info.wait_time = VE_TIMEOUT;
 int ret = drv_ve_control(client, IOC_VE_WAIT, &wt_info);
 if(ret < 0) {
     // 中断超时,VE 硬件复位
     drv_ve_control(client, IOC_VE_RESET,NULL);
 }

 //* 5. 释放 VE 权限
 drv_ve_control(client, IOC_VE_PUT_CLIENT,NULL);

 //* 6. 关闭 VE
 drv_ve_close(client);