V2D

介绍 SpacemiT 平台 V2D 模块的功能和使用方法。

模块介绍

SpacemiT 平台 V2D 驱动提供 2D 图形的硬件加速。

功能介绍

驱动模型 V2D 驱动使用字符设备驱动模型，用户空间通过 /dev/v2d_dev 设备文件与用户空间进行交互。支持的标准接口包括：

• open()： 设备打开时调用的函数。
• read()： 从设备读取数据的函数。
• write()： 向设备写入数据的函数。
• ioctl()： 处理控制命令的函数。
• release()： 设备关闭时调用的函数。

基本功能 V2D 驱动支持以下 2D 图像处理操作：

• 区域填充
• 缩放
• 旋转
• 裁剪
• 图像格式转换

源码结构介绍

SpacemiT 平台 V2D 驱动源码结构，内核目录如下：

drivers/soc/spacemit$ tree v2d
v2d
|-- csc_matrix.h
|-- Kconfig
|-- Makefile
|-- v2d_drv.c                   // v2d 驱动
|-- v2d_drv.h
|-- v2d_hw.c
|-- v2d_iommu.c                 // v2d iommu 驱动
|-- v2d_priv.h
|-- v2d_reg.h

关键特性

特性

特性	特性说明
颜色填充	支持图像颜色填充功能。
旋转	支持图像 0°，90°，180°，270° 旋转，及镜像功能。
裁剪	支持图像裁剪功能。
缩放	支持图像 1/8 ~ 8 倍的缩放功能功能。
格式转换	支持 YUV，RGB 颜色空间转换功能。

性能参数

功能	性能规格
颜色填充	1920x1080@200 FPS
格式转换	1920x1080@200 FPS

配置介绍

主要包括 V2D 驱动使能配置 和 DTS 配置。

CONFIG 配置

CONFIG_SPACEMIT_V2D：SpacemiT 平台 V2D 驱动配置选项，默认情况，此选项为 Y。

 Device Drivers  --->
 SOC (System On Chip) specific Drivers  --->
  <*> Spacemit V2D Engine Driver

DTS 配置

clock配置

V2D 使用两个主时钟源：v2d-io 和 v2d-core，其中 v2d-io 支持 204.8/307.2/409.6 MHz 四个不同挡位，默认使用 409.6 MHz。可通过写入 /sys/bus/platform/devices/c0100000.v2d/clkrate 实现动态调整。

配置平台 V2D 相关 clock 和 reset 示例如下。

// linux-6.6\arch\riscv\boot\dts\spacemit\k1-x.dtsi
v2d@c0100000 {
        compatible = "spacemit,v2d";
        reg =  <0x0 0xc0100000 0x0 0x1000>;
        reg-names = "v2dreg";
        clocks = <&ccu CLK_DPU_MCLK>,                   // v2d clock 配置
                        <&ccu CLK_V2D>;
        clock-names = "v2d-io", "v2d-core";
        resets = <&reset RESET_V2D>;                    // v2d reset 配置
        reset-names= "v2d_reset";
        interrupt-parent = <&intc>;
        interrupts = <86>;
        interconnects = <&dram_range3>;
        interconnect-names = "dma-mem";
        status = "ok";
};

接口描述

API 介绍

应用端通过 API 调用实现 V2D 功能。主要实现 2D 图形的 Fill，Bitblit，Blend 三个功能。

• V2D_BeginJob

int32_t V2D_BeginJob(V2D_HANDLE *phHandle);

功能说明	创建一个 V2D 工作队列。
参数定义	phHandle：句柄指针
返回值	0：成功； -1: 失败

• V2D_EndJob

int32_t V2D_EndJob(V2D_HANDLE hHandle);

功能说明	提交工作队列到 V2D 驱动，并启动工作。
参数定义	hHandle：句柄
返回值	0：成功； -1: 失败

• V2D_AddFillTask

int32_t V2D_AddFillTask(V2D_HANDLE hHandle, 
                        V2D_SURFACE_S *pstDst, 
                        V2D_AREA_S *pstDstRect,  
                        V2D_FILLCOLOR_S *pstFillColor);

功能说明	提交任务到 V2D 工作队列，向目标位图的操作区填充颜色。
参数定义	hHandle：句柄；pstDst：目标位图；pstDstRect：目标位图操作区；pstFillColor：颜色填充结构体
返回值	0：成功； -1: 失败

• V2D_AddBitblitTask

int32_t V2D_AddBitblitTask(V2D_HANDLE hHandle, 
                                V2D_SURFACE_S *pstDst, 
                                V2D_AREA_S *pstDstRect, 
                                V2D_SURFACE_S *pstSrc,
                                V2D_AREA_S *pstSrcRect, V2D_CSC_MODE_E enCSCMode);

功能说明	提交任务到 V2D 工作队列，源位图的操作区域搬运到目标位图的操作区域。
参数定义	hHandle：句柄；pstDst：目标位图；pstDstRect：目标位图操作区；pstSrc: 源位图；pstSrcRect：源位图操作区；enCSCMode：是否需要进行色域转换标志
返回值	0：成功； -1: 失败

• 2D_AddBlendTask

int32_t V2D_AddBlendTask(V2D_HANDLE hHandle, 
                             V2D_SURFACE_S *pstBackGround,
                             V2D_AREA_S *pstBackGroundRect,
                             V2D_SURFACE_S *pstForeGround,
                             V2D_AREA_S *pstForeGroundRect,
                             V2D_SURFACE_S *pstMask,
                             V2D_AREA_S *pstMaskRect,
                             V2D_SURFACE_S *pstDst,
                             V2D_AREA_S *pstDstRect,
                             V2D_BLEND_CONF_S *pstBlendConf,
                             V2D_ROTATE_ANGLE_E enForeRotateAngle,
                             V2D_ROTATE_ANGLE_E enBackRotateAngle,
                             V2D_CSC_MODE_E enForeCSCMode,
                             V2D_CSC_MODE_E enBackCSCMode,
                             V2D_PALETTE_S *pstPalette,
                             V2D_DITHER_E dither);

功能说明	提交任务到V2D工作队列，源位图到目标位图完成裁剪，旋转，格式转换，缩放等功能。
参数定义	hHandle：句柄；pstBackGround：背景位图；pstBackGroundRect：背景位图操作区；pstForeGround: 前景位图；pstForeGroundRect：前景位图操作区；pstMask：Mask位图；pstMaskRect：Mask位图操作区；pstDst: 目标位图；pstDstRect：目标位图操作区；pstBlendConf：blend配置结构体；enForeRotateAngle：前景操作旋转角度；enBackRotateAngle：背景操作旋转角度；enForeCSCMode：前景CSC转换模式；enBackCSCMode：背景CSC转换模式；pstPalette：L8格式调色板数据结构指针；dither：选择dither模式
返回值	0：成功； -1: 失败

Debug 介绍

查看v2d io clock频率

# cat /sys/bus/platform/devices/c0100000.v2d/clkrate
409600000

测试介绍

• Fill 测试用例

# cd /usr/share/v2d
# v2d_test --fill
v2d fill test case successful!

• Bitblit 测试用例

# cd /usr/share/v2d
# v2d_test --blit
v2d blit test case successful!

• Blend 测试用例

# cd /usr/share/v2d
# v2d_test --blend
v2d blend test case successful!

FAQ