# SC235HAI/SC231AI Camera Driver for Raspberry Pi Zero 2W

## 概述

这是一个用于树莓派 Zero 2W 的 SC235HAI/SC231AI MIPI CSI-2 摄像头传感器的 V4L2 内核驱动。

## 硬件规格

- **传感器**: SmartSens SC231AI (兼容 SC235HAI)
- **芯片 ID**: 0xCB6A
- **分辨率**: 1920x1080
- **帧率**: 30 fps
- **接口**: MIPI CSI-2, 2-lane
- **数据速率**: 371.25 Mbps
- **输出格式**: RAW10 Bayer BGGR
- **I2C 地址**: 0x30 (7-bit)
- **MCLK**: 27MHz

## 硬件连接

### 电源
- AVDD: 2.8V (模拟电源)
- DOVDD: 1.8V (I/O 电源)
- DVDD: 1.2V (数字核心电源)

### 控制信号
- **GPIO 4**: LDO_EN (摄像头主电源使能，必须设置为高电平)
- **GPIO 40**: cam1_regulator (2.8V 稳压器使能)

### MIPI CSI-2
- 连接到树莓派 Zero 2W 的 CSI 摄像头接口 (22-pin FPC)
- 使用 csi1 控制器

## 文件说明

- `sc235hai.c` - V4L2 传感器驱动源码
- `sc235hai.dts` - 设备树 overlay 源码
- `Makefile` - 内核模块编译配置

## 编译安装

### 在树莓派上编译

```bash
# 安装内核头文件
sudo apt-get install raspberrypi-kernel-headers

# 编译驱动
cd sc235hai_driver
make

# 编译设备树 overlay
dtc -@ -I dts -O dtb -o sc235hai.dtbo sc235hai.dts

# 安装
sudo cp sc235hai.ko /lib/modules/$(uname -r)/extra/
sudo cp sc235hai.dtbo /boot/firmware/overlays/
sudo depmod -a
```

### 配置

编辑 `/boot/firmware/config.txt` 添加：

```ini
# 禁用相机自动检测
camera_auto_detect=0

# 使能 I2C VC
dtparam=i2c_vc=on

# 配置电源控制 GPIO
gpio=4=op,dh
gpio=40=op,dh

# 加载驱动 overlay
dtoverlay=sc235hai
```

## 使用方法

### 检查设备

```bash
# 查看视频设备
ls /dev/video*

# 查看媒体拓扑
media-ctl -d /dev/media3 -p

# 查看驱动加载状态
dmesg | grep sc235
```

### 拍照

```bash
# 捕获单帧 RAW10 图像
v4l2-ctl -d /dev/video0 \
  --set-fmt-video=width=1920,height=1080,pixelformat=BG10 \
  --stream-mmap --stream-count=1 \
  --stream-to=photo.raw
```

### 录像

```bash
# 捕获 60 帧 (2秒@30fps)
v4l2-ctl -d /dev/video0 \
  --set-fmt-video=width=1920,height=1080,pixelformat=BG10 \
  --stream-mmap --stream-count=60 \
  --stream-to=video.raw
```

### 转换为 JPG/MP4

```bash
# RAW10 转 JPG
ffmpeg -f rawvideo -pix_fmt bayer_bggr16le -s 1920x1080 \
  -i photo.raw -q:v 2 photo.jpg

# RAW10 转 MP4
ffmpeg -f rawvideo -pix_fmt bayer_bggr16le -s 1920x1080 -r 30 \
  -i video.raw -c:v libx264 -preset ultrafast -crf 23 video.mp4
```

## 已知问题

1. **图像偏暗**: 当前驱动使用传感器默认曝光/增益设置，图像较暗。需要调整曝光参数或添加 V4L2 控制接口。
2. **仅支持 RAW 格式**: 传感器直接输出 Bayer RAW10 数据，需要通过 ffmpeg 或 ISP 转换为 RGB/YUV。
3. **缓冲区警告**: v4l2-ctl 可能显示 "4096 != 4147200" 警告，不影响功能。

## 技术细节

### 寄存器初始化

驱动包含 144 个寄存器的完整初始化序列，来自厂商提供的配置文件：
- 30fps 配置
- 2-lane MIPI
- 371.25 Mbps 数据速率

### V4L2 子系统集成

- 使用 `v4l2_async` 框架异步注册
- 实现 `v4l2_subdev_pad_ops` 进行格式协商
- 支持 `pm_runtime` 电源管理

## 作者

硬件团队

## 许可

GPL v2

## 更新日志

### 2026-04-14
- 初始版本发布
- 支持 1920x1080@30fps RAW10 输出
- 添加完整的传感器寄存器初始化
- 集成到 Raspberry Pi Zero 2W 平台