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淺談Android串口通訊SerialPort原理

更新時(shí)間：2022年09月07日 14:52:01 作者：地心鐵頭娃

這篇文章主要介紹了淺談Android串口通訊SerialPort原理，文章圍繞主題展開(kāi)詳細(xì)的內(nèi)容介紹，具有一定的參考價(jià)值，需要的小伙伴可以參考一下

前言

通過(guò)前面這篇文章Android串口通訊SerialPort的使用詳情已經(jīng)基本掌握了串口的使用，那么不經(jīng)想問(wèn)自己，到底什么才是串口通訊呢？串口通訊(Serial Communication),設(shè)備與設(shè)備之間，通過(guò)輸入線(RXD)，輸出線(TXD)，地線(GND)，按位進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的一種通訊方式。CPU 和串行設(shè)備間的編碼轉(zhuǎn)換器（轉(zhuǎn)換器（converter）是指將一種信號(hào)轉(zhuǎn)換成另一種信號(hào)的裝置。信號(hào)是信息存在的形式或載體。在自動(dòng)化儀表設(shè)備和自動(dòng)控制系統(tǒng)中，常將一種信號(hào)轉(zhuǎn)換成另一種與標(biāo)準(zhǔn)量或參考量比較后的信號(hào)，以便將兩類儀表聯(lián)接起來(lái)，因此，轉(zhuǎn)換器常常是兩個(gè)儀表（或裝置）間的中間環(huán)節(jié)。）。當(dāng)數(shù)據(jù)從 CPU 經(jīng)過(guò)串行端口發(fā)送出去時(shí)，字節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行的位；在接收數(shù)據(jù)時(shí)，串行的位被轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)據(jù)。串口通信最重要的參數(shù)是波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和奇偶校驗(yàn)。對(duì)于兩個(gè)進(jìn)行通行的端口，這些參數(shù)必須匹；

一、名詞解釋

1.波特率：用來(lái)表示通信速度的參數(shù)，它表示每秒鐘傳送的 bit 的個(gè)數(shù)；
2.數(shù)據(jù)位：通信中數(shù)據(jù)位的參數(shù)；
3.停止位：表示單個(gè)包的最后一位，停止位不僅僅是表示傳輸?shù)慕Y(jié)束，并且提供上位機(jī)正時(shí)鐘同步的機(jī)會(huì)；
4.校驗(yàn)位：串口通信中一種簡(jiǎn)單的檢錯(cuò)方式（偶校驗(yàn)[2]、奇校驗(yàn)[1]、無(wú)校驗(yàn)[0]）；

二、SerialPort的函數(shù)分析

谷歌為開(kāi)發(fā)者提供了一個(gè)串口通訊的工具類SerialPort，其中SerialPort中有8個(gè)函數(shù)，其中有7個(gè)是公共方法提供給使用者調(diào)用；

1）public static void setSuPath(String suPath)用于設(shè)置 su 路徑默認(rèn)的路徑 /system/bin/su，(一般不會(huì)使用)

2）static String getSuPath()用于獲取su路徑(一般不會(huì)使用)

3）public InputStream getInputStream()獲取輸入流；通過(guò)此方法可以獲取設(shè)備向上位機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。

4）public OutputStream getOutputStream()獲取輸出流；通過(guò)此方法可以向設(shè)備發(fā)送操作指令。

5）public native void close(); 關(guān)閉串口；通過(guò)此方法關(guān)閉串口。

6）public static Builder newBuilder(File device, int baudrate)

7）public static Builder newBuilder(String devicePath, int baudrate)用于構(gòu)建串口對(duì)象。

8） private native FileDescriptor open(String absolutePath, int baudrate, int dataBits, int parity, int stopBits, int flags);用于開(kāi)啟串口通訊，私有的方法，開(kāi)發(fā)者只需創(chuàng)建一個(gè)SerialPort對(duì)象，函數(shù)會(huì)自動(dòng)調(diào)用。

三、SerialPort打開(kāi)串口的流程

1.通過(guò)Runtime，獲取當(dāng)串口進(jìn)程。
2.向Linux內(nèi)核發(fā)送一個(gè)"chmod 666 "指令設(shè)置串口進(jìn)程的權(quán)限。
3.通過(guò)JNI方法獲取文件描述符對(duì)象。
4.通過(guò)文件描述符對(duì)象獲取輸入輸出流。

四、疑惑

在上述的加載流程中，不禁有一個(gè)疑問(wèn)，為什么SerialPort中的open()、close()函數(shù)都用native去修飾，不用不行么？

于是我從open()入手，open返回一個(gè)對(duì)象叫FileDescriptor(文件描述符)，那么這個(gè)類有什么作用呢？

于是我打開(kāi)了FileDescriptor，注釋是這么描述的：文件描述符類的實(shí)例充當(dāng)?shù)讓犹囟ㄓ跈C(jī)器的結(jié)構(gòu)的不透明句柄，該結(jié)構(gòu)表示打開(kāi)的文件、打開(kāi)的套接字或另一個(gè)字節(jié)源或匯。文件描述符的主要實(shí)際用途是創(chuàng)建一個(gè)FileInputStream或FileOutputStream來(lái)包含它。應(yīng)用程序不應(yīng)該創(chuàng)建自己的文件描述符。