Android串口開發(fā)之使用JNI實(shí)現(xiàn)ANDROID和串口通信詳解
一：串口通信簡(jiǎn)介
前段時(shí)間因?yàn)楣ぷ餍枰芯苛艘幌耡ndroid的串口通信，網(wǎng)上有很多講串口通信的文章，我在做的時(shí)候也參考了很多文章，現(xiàn)在就將我學(xué)習(xí)過(guò)程中的一些心得分享給大家，由于串口開發(fā)涉及到j(luò)ni，所以開發(fā)環(huán)境需要支持ndk開發(fā)，如果未配置ndk配置的朋友，或者對(duì)jni不熟悉的朋友,請(qǐng)查看上一篇文章，android 串口開發(fā)第一篇:搭建ndk開發(fā)環(huán)境以及第一個(gè)jni調(diào)用程序 ,串口通信和java操作io類似，先打開串口，然后向串口發(fā)送或者讀取數(shù)據(jù)，最后關(guān)閉串口，所以基本思路就是：
1.對(duì)串口文件進(jìn)行配置（波特率等），選擇串口文件，打開串口，設(shè)備不同 ,可以讀寫的串口也不同.
2.讀寫串口 ,讀串口需要開一個(gè)子線程，然后死循環(huán)讀取串口發(fā)送的數(shù)據(jù)
3.關(guān)閉串口文件
其中打開，關(guān)閉串口是在jni方法執(zhí)行，讀寫操作是android程序執(zhí)行。
二：代碼實(shí)現(xiàn)
我的開發(fā)環(huán)境是android studio 2.3.3 串口開發(fā)我創(chuàng)建一個(gè)支持c++項(xiàng)目，然后在cpp目錄下，創(chuàng)建一個(gè)nateve-lib.cpp的程序，將串口打開，串口關(guān)閉的程序復(fù)制進(jìn)去即可，native-lib程序中方法的命名規(guī)則需要根據(jù)你實(shí)際情況，稍作修改，cpp中方法名格式為,Java_包名_調(diào)用jni方法的類名_方法名，如Java_com_serialportdemo_SerialPort_open，此處一定要注意，android studio生成的是cpp程序，不是c程序，這兩個(gè)有一些區(qū)別的，比如：
我對(duì)c也不熟悉，以下語(yǔ)法有誤請(qǐng)指出
*.c的語(yǔ)法
變量定義
jstring jstr2 = (*env) -> NewStringUTF(env, cstr);
方法定義
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_serialportdemo_MainActivity_encode（） JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_serialportdemo_MainActivity_decode（）
*.cpp的語(yǔ)法
jstring jstr2 =env->NewStringUTF(hello.c_str()); extern "C" //如果這里不寫extern "C"，程序編譯不會(huì)錯(cuò)，但android無(wú)法調(diào)用該方法，錯(cuò)誤日志是找不到該方法 JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_serialportdemo_MainActivity_encode（） extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_serialportdemo_MainActivity_decode（）
串口打開，串口關(guān)閉代碼如下：
//獲取波特率
static speed_t getBaudrate(jint baudrate)
{
switch(baudrate) {
case 0: return B0;
case 50: return B50;
case 75: return B75;
case 110: return B110;
case 134: return B134;
case 150: return B150;
case 200: return B200;
case 300: return B300;
case 600: return B600;
case 1200: return B1200;
case 1800: return B1800;
case 2400: return B2400;
case 4800: return B4800;
case 9600: return B9600;
case 19200: return B19200;
case 38400: return B38400;
case 57600: return B57600;
case 115200: return B115200;
case 230400: return B230400;
case 460800: return B460800;
case 500000: return B500000;
case 576000: return B576000;
case 921600: return B921600;
case 1000000: return B1000000;
case 1152000: return B1152000;
case 1500000: return B1500000;
case 2000000: return B2000000;
case 2500000: return B2500000;
case 3000000: return B3000000;
case 3500000: return B3500000;
case 4000000: return B4000000;
default: return -1;
}
}
//打開串口程序
extern "C"
JNIEXPORT jobject JNICALL
Java_com_serialportdemo_SerialPort_open(JNIEnv *env, jobject thiz, jstring path,jint baudrate) {
int fd;
speed_t speed;
jobject mFileDescriptor;
LOGD("init native Check arguments");
/* Check arguments */
{
speed = getBaudrate(baudrate);
if (speed == -1) {
/* TODO: throw an exception */
LOGE("Invalid baudrate");
return NULL;
}
}
LOGD("init native Opening device!");
/* Opening device */
{
jboolean iscopy;
const char *path_utf = env->GetStringUTFChars(path, &iscopy);
LOGD("Opening serial port %s", path_utf);
// fd = open(path_utf, O_RDWR | O_DIRECT | O_SYNC);
fd = open(path_utf, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NONBLOCK | O_NDELAY);
LOGD("open() fd = %d", fd);
env->ReleaseStringUTFChars(path, path_utf);
if (fd == -1) {
/* Throw an exception */
LOGE("Cannot open port %d",baudrate);
/* TODO: throw an exception */
return NULL;
}
}
LOGD("init native Configure device!");
/* Configure device */
{
struct termios cfg;
if (tcgetattr(fd, &cfg)) {
LOGE("Configure device tcgetattr() failed 1");
close(fd);
return NULL;
}
cfmakeraw(&cfg);
cfsetispeed(&cfg, speed);
cfsetospeed(&cfg, speed);
if (tcsetattr(fd, TCSANOW, &cfg)) {
LOGE("Configure device tcsetattr() failed 2");
close(fd);
/* TODO: throw an exception */
return NULL;
}
}
/* Create a corresponding file descriptor */
{
jclass cFileDescriptor = env->FindClass("java/io/FileDescriptor");
jmethodID iFileDescriptor = env->GetMethodID(cFileDescriptor,"<init>", "()V");
jfieldID descriptorID = env->GetFieldID(cFileDescriptor,"descriptor", "I");
mFileDescriptor = env->NewObject(cFileDescriptor,iFileDescriptor);
env->SetIntField(mFileDescriptor, descriptorID, (jint) fd);
}
return mFileDescriptor;
}
//關(guān)閉串口程序
extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_serialportdemo_SerialPort_close(JNIEnv * env, jobject thiz)
{
jclass SerialPortClass = env->GetObjectClass(thiz);
jclass FileDescriptorClass = env->FindClass("java/io/FileDescriptor");
jfieldID mFdID = env->GetFieldID(SerialPortClass, "mFd", "Ljava/io/FileDescriptor;");
jfieldID descriptorID = env->GetFieldID(FileDescriptorClass, "descriptor", "I");
jobject mFd = env->GetObjectField(thiz, mFdID);
jint descriptor = env->GetIntField(mFd, descriptorID);
LOGD("close(fd = %d)", descriptor);
close(descriptor);
return 1;
}
android 方法就簡(jiǎn)單多了，首先來(lái)看串口操作類，在這個(gè)類中打開串口，測(cè)試沒(méi)有做關(guān)閉串口的操作,jni的open方法，返回一個(gè)java.io.FileDescriptor對(duì)像，串口操作類通過(guò)該對(duì)像,獲取文件的讀寫流操作對(duì)像.
//加載so文件
static {
System.loadLibrary("native-lib");
}
/**
* @param path 串口文件路徑
* @param baudrate 波特率，不同設(shè)備波特率有區(qū)別
* */
public SerialPort(String path, int baudrate) throws SecurityException, IOException {
File device = new File(path);
Logger.d(serialPortMsg());
if(!device.canRead() || !device.canWrite()) {
try {
Process su = Runtime.getRuntime().exec("/system/bin/su");
String cmd = "chmod 777 " + device.getAbsolutePath() + "\n"
+ "exit\n";
su.getOutputStream().write(cmd.getBytes());
if ((su.waitFor() != 0) || !device.canRead()
|| !device.canWrite()) {
throw new SecurityException();
}
} catch (Exception e) {
e.getMessage();
}
}
mFd = open(device.getAbsolutePath(), baudrate);
Logger.d(TAG+"open commplete");
if (mFd == null) {
Logger.e(TAG, "native open returns null");
throw new IOException();
}
mFileInputStream = new FileInputStream(mFd);
mFileOutputStream = new FileOutputStream(mFd);
}
//定義本地方法
public native FileDescriptor open(String path, int baudrate);
public native void close();
接下來(lái)需要定義一個(gè)讀取串口信息的線程，用于獲取串口發(fā)送給android的信息
class ReadSerialPortMsgThread implements Runnable{
@Override
public void run() {
int size;
byte buff[] = new byte[1024];
final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
while (true){
try {
if(mInputStream==null){
return;
}
size = mInputStream.read(buff);
if(size<=0){
continue;
}
final String message = new String(buff,0,size);
Logger.d(TAG+"接收到串口回調(diào) "+message);
seriapPortMsg.append(message);
if(buff[size - 1] == '\n'){
log.post(new Runnable() {
@Override
public void run() {
log.setText(sdf.format(new Date())+"接收到串口發(fā)送的指令 "+message);
}
});
}
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
以上代碼完成了對(duì)串口的讀操作，串口寫操作比較簡(jiǎn)單，就是得到串口的OutputStream,然后調(diào)用writer方法即可，代碼如下：
@Override
public void onClick(View view) {
switch (view.getId()){
case R.id.sendMsg:
String msg = serMsg.getText().toString()+"\r\n";
if(msg!=null&&!msg.equals("")){
byte [] buff = msg.getBytes();
try {
mOutputStream.write(buff,0,buff.length);
Logger.d(TAG+"msg 輸出完成");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
Logger.e(TAG+e.getMessage());
}
}
}
}
到此為止，讀寫操作的代碼全部完成，我的測(cè)試串口設(shè)備一直在向android發(fā)送信息，如下圖
三：注意事項(xiàng)
String SERIALPORT_NO3 = "/dev/ttyS3"，int BAUDRATE=115200; 這是我設(shè)備定義的串口文件路徑和波特率，這個(gè)信息位置需要根據(jù)實(shí)際情況作修改。
完整demo代碼：https://github.com/jlq023/serialport （本地下載）
總結(jié)
以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，如果有疑問(wèn)大家可以留言交流，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。
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