Rockchip BT.656 TX 和 BT.1120 TX 开发指南

前言

文本主要介绍 ROCKCHIP 平台 BT.656 BT.1120 接口调试指南

产品版本

芯片名称	内核版本
RV1109/RV1126/RK356X/RK3588	Linux kernel 4.19 及以上内核

文章目录

Rockchip BT.656 TX 和 BT.1120 TX 开发指南
- @[toc]
- 基础概念
- - P 制扫描时序
  - I 制扫描时序
  - 定位基准码
- RK 平台支持的情况
- 硬件连接
- 软件配置
- - 打开 BT.656/BT.1120
  - 时序配置
- 常见问题
- - BT.656 和 BT.1120 输出的是 Full range 还是 Limited range
  - 怎么确认此时主控已经被配置为 BT.656 和 BT.1120 输出
  - RK 平台输出的 BT.656 和 BT.1120 信号是否标准
  - 单沿触发还是双沿触发
  - DTS 配置可以参考哪些文件
  - 第三方转换芯片如何驱动
  - RK628 中 BT.1120 如何使用
  - 和 Camera 的 BT.656/BT.1120 是什么关系
  - BT.656/BT.1120 和 VOP 什么关系
  - BT.656/BT.1120 和 RGB 什么关系
  - HSYNC/VSYNC/DEN 信号是否有引到外部 IO
  - 消隐期数据

基础概念

BT.656 和 BT.1120 分别定义了 SDTV 和 HDTV 的接口协议，通过在消隐期传输 EAV、SAV 的定位基准码作为嵌入式同步信号，传输的数据格式为 YCbCr 4 : 2 : 2。BT.656 和 BT.1120 在一些文档和手册上也会被称为视频信号或者 YUV 信号，目前 RK 平台输出的 BT.656/BT.1120 图像数据和定位基准码的位深均为 8bit。

下面介绍一些 BT.656 和 BT.1120 的基础概念和协议，详细的信息可以参考文档《Rec. ITU-R BT.1120》和《Rec. ITU-R BT.656》。

P 制扫描时序

I 制扫描时序

定位基准码

地位基准码前三个 word 固定为：0xFF, 0x00, 0x00，第四个 word 由不同的扫描位置决定：

Bit9: 固定为1
Bit8(F)：F=0 表示为偶场，F=1 表示为奇场
Bit7(V)：V=0 表示该行包含有效视频数据，V=1 表示该行没有有效视频数据
Bit6(H)：H=0 表示为 SAV，H=1 表示为 EAV
Bit[5, 2] (P3,P2,P1,P0)：由 Bit8～Bit6 计算得来，其中：

Bit5 = V XOR H

Bit4 = F XOR H

Bit3 = F XOR V

Bit2 = F XOR V XOR H
Bit[1, 0]: 固定为0，对于 RK 平台，位深为 8 BIT，可以认为没有这 2 个 Bit;

下面的表格根据不同的 EAV/SAV (F,V,H) 算好了对应的保护位的值(P3,P2,P1,P0):

结合以上信息，可以得到各个消隐期对应的定位基准码为：

EAV	CODE	SAV	CODE
1	0XFF 0X00 0X00 0X9D	0	0XFF 0X00 0X00 0X80
3	0XFF 0X00 0X00 0XB2	2	0XFF 0X00 0X00 0XAB
5	0XFF 0X00 0X00 0XDA	4	0XFF 0X00 0X00 0XC7
7	0XFF 0X00 0X00 0XF1	6	0XFF 0X00 0X00 0XEC

RK 平台支持的情况

SOC 平台	是否支持 BT.656	是否支持 BT.1120	隔行或者逐行
RV1109/RV1126	N	Y	只支持逐行扫描
RK3566/RK3568	Y	Y	支持逐行和隔行扫描
RK3588	Y	Y	支持逐行和隔行扫描

硬件连接

BT.656 和 BT.1120 支持以下三种硬件连接，根据不同的连接方式软件在 DTS 文件或者对应的转换芯片驱动中要对 bus_format 做对应的适配。

软件配置

打开 BT.656/BT.1120

对接的设备在发送端不需要软件驱动(即不需要注册 DRM connector 的)，这种可以在 dts 文件中的 panel 节点配置:

panel {……bus-format = MEDIA_BUS_FMT_YUYV8_1X16; //or MEDIA_BUS_FMT_YUYV8_1X16/MEDIA_BUS_FMT_UYVY8_1X16……
}

对接的设备在发送端需要软件驱动(即需要注册 DRM connector 的)，这种除了可以参考第一点在 dts 中适配，也可以考虑在对应 connector 驱动的 drm_connector_helper_funcs -> get_modes 函数中设定，可以参考 drivers/gpu/drm/bridge/sii902x.c 中的实现：

static int sii902x_get_modes(struct drm_connector *connector)
{u32 bus_format = MEDIA_BUS_FMT_YUYV8_1X16;//depend on hardware……drm_display_info_set_bus_formats(&connector->display_info, &bus_format, 1);……
}

通过第1/2 点对 bus_format 的配置， VOP 驱动会使能 BT.656/BT.1120，同时配置对应的引脚映射关系。

时序配置

时序的配置有以下三种方法：

DTS 中配置

对于支持固定的分辨率的产品，可以在 DTS panel中配置好对应的时序：

P 制时序

timing_1080p: timing-1080p {clock-frequency = <148500000>;hactive = <1920>;vactive = <1080>;hback-porch = <100>;hfront-porch = <200>;vback-porch = <10>;vfront-porch = <10>;hsync-len = <20>;vsync-len = <20>;hsync-active = <0>;vsync-active = <0>;de-active = <0>;pixelclk-active = <0>;
};

I 制时序

timing_ntsc: timing-ntsc {clock-frequency = <13500000>;hactive = <720>;vactive = <480>;hback-porch = <43>;hfront-porch = <33>;vback-porch = <36>;vfront-porch = <3>;hsync-len = <62>;vsync-len = <6>;hsync-active = <0>;vsync-active = <0>;de-active = <0>;pixelclk-active = <0>;interlaced;doubleclk; //only NTSC(480i60) mode and PAL(576i50) mode need this property
};

读 EDID

对于显示设备支持多个分辨率输入同时有 EDID 信息的，可以参考 sii902x 的驱动，通过 DDC/I2C 读取 EDID 信息获取显示设备支持的分辨率：

//dts
&i2c3 {clock-frequency = <400000>;status = "okay";sii9022: sii9022@39 {compatible = "sil,sii9022";reg = <0x39>;pinctrl-names = "default";……ports {#address-cells = <1>;#size-cells = <0>;port@0 {reg = <0>;sii9022_in_rgb: endpoint {remote-endpoint = <&rgb_out_sii9022>;};};};};
};&rgb {status = "okay";……ports {port@1 {reg = <1>;#address-cells = <1>;#size-cells = <0>;rgb_out_sii9022: endpoint@0 {reg = <0>;remote-endpoint = <&sii9022_in_rgb>;};};};
};//drivers/gpu/drm/bridge/sii902x.c
static int sii902x_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)
{……i2c_set_clientdata(client, sii902x);sii902x->i2cmux =i2c_mux_alloc(client->adapter, dev, 1, 0, I2C_MUX_GATE, sii902x_i2c_bypass_select, sii902x_i2c_bypass_deselect);if (!sii902x->i2cmux)return -ENOMEM;sii902x->i2cmux->priv = sii902x;return i2c_mux_add_adapter(sii902x->i2cmux, 0, 0, 0);……
}static int sii902x_get_modes(struct drm_connector *connector)
{struct sii902x *sii902x = connector_to_sii902x(connector);edid = drm_get_edid(connector, sii902x->i2cmux->adapter[0]);drm_connector_update_edid_property(connector, edid);if (edid) {if (drm_detect_hdmi_monitor(edid))output_mode = SII902X_SYS_CTRL_OUTPUT_HDMI;num = drm_add_edid_modes(connector, edid);kfree(edid);}
}

connector 驱动中写好

这种一般是在调试过程中为了方便或者没有I2C/DDC 通道读取EDID信息但是又需要支持多个分辨率的，可以直接在 connector 驱动中写好对应的分辨率，可以参考 sii902x.c 驱动中的实现：

static int sii902x_get_modes(struct drm_connector *connector)
{struct sii902x *sii902x = connector_to_sii902x(connector);……for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(sii902x_default_modes); i++) {const struct drm_display_mode *ptr = &sii902x_default_modes[i];mode = drm_mode_duplicate(connector->dev, ptr);if (mode) {if (!i)mode->type = DRM_MODE_TYPE_PREFERRED;drm_mode_probed_add(connector, mode);ret++;}}……
}

常见问题

BT.656 和 BT.1120 输出的是 Full range 还是 Limited range

答：Limited range，即有效图像数据范围是 [16，235]，只有定位基准码才可能出现 0xFF, 0x00 的数据。

怎么确认此时主控已经被配置为 BT.656 和 BT.1120 输出

答：通过 cat /sys/kernel/debug/dri/0/summary 可以看到对应 VOP/VP 节点下的 bus_format 值，和本文第3点中的表格对应：

cat /sys/kernel/debug/dri/0/summaryVideo Port0: ACTIVE……bus_format[2025]: YUV8_1X24……

RK 平台输出的 BT.656 和 BT.1120 信号是否标准

答：是的，基于《Rec. ITU-R BT.656》和《Rec. ITU-R BT.1120》标准设计。

单沿触发还是双沿触发

答：单沿触发，默认配置 clock 的上升沿在数据中间，如果接收端希望下降沿在数据中间，可以将 dts 中的 pixelclk-active 设定为1。

DTS 配置可以参考哪些文件

答：可以参考下面这两个配置文件：

BT.656： arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb6-ddr3-v10-rk630-bt656-to-cvbs.dts

BT.1120: arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb2-lp4x-v10-bt1120-to-hdmi.dts

第三方转换芯片如何驱动

答：分以下两种情况：

如果第三方转换芯片不需要单独配置寄存器，只需要上电就能正常使用的，这种只要在 dts 文件的 panel 节点中配置要对应的 GPIO、电源，确保转换芯片有正常供电，不需要编写额外的驱动，rockchip_rgb.c 文件会完成向 DRM 驱动框架注册 encoder 和 connector。
如果第三方转换芯片需要单独配置寄存器，这种除了要在 dts 中正确配置 GPIO、电源，确保转换芯片有正常供电外，还需要编写转换芯片对应的驱动，此时 rockchip_rgb.c 会完成向 DRM 驱动框架注册 encoder，转换芯片的驱动完成向 DRM 驱动框架注册 connector，并通过 DRM bridge 桥接起来，具体可以参考内核代码：drivers/gpu/drm/bridge/sii902x.c 中的实现。

RK628 中 BT.1120 如何使用

答：RK628 BT.1120 的使用方法请参考文档《Rockchip_DRM_RK628_Porting_Guide_CN》中的说明。

和 Camera 的 BT.656/BT.1120 是什么关系

答：这边介绍的是 BT.656 TX 和 BT.1120 TX，是一种并行输出接口，而 Camera 对应的是 BT.656 RX 和 BT.1120 RX，是一种并行输入接口，两则在协议上是一致的，有关 BT.656 RX 和 BT.1120 RX 的开发文档，请从我司 FAE 窗口/ ISP 部门获取。

BT.656/BT.1120 和 VOP 什么关系

答：BT.656 和 BT.1120 是一种嵌入式同步信号的并行输出接口，VOP 将多个图层[多块 buffer] 合成好的数据通过 BT.656/BT.1120 输出。

BT.656/BT.1120 和 RGB 什么关系

答：BT.656 和 BT.1120 是嵌入式同步信号的并行输出接口，RGB 是有独立同步信号 [HSYNC/VSYNC/DEN] 的并行输出接口，他们都是独立的显示接口，在显示通路上没有直接关系，可能在 IO 上有复用关系。

HSYNC/VSYNC/DEN 信号是否有引到外部 IO

答： RV1126/RV1109 的 BT.1120 这几个同步信号有引到外部 IO 上，但是 Data 会比 DEN 晚一个 cycle，RK356X 这几个同步信号没有引到外部 IO。

消隐期数据

答：BT.656 消隐期数据为 0x80 0x10 0x80 0x10，BT.1120 Y 通道和 UV 通道也都是按 0x80 0x10 0x80 0x10 发送。