Android讀取串口數(shù)據(jù)的操作指南
在Android系統(tǒng)上讀取串口數(shù)據(jù)是一個(gè)常見的需求，特別是當(dāng)我們需要與硬件設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)。通過(guò)開源項(xiàng)目 Crazy-MT/SerialAssistant，我們可以快速了解如何在Android上實(shí)現(xiàn)這一功能。以下是詳細(xì)的步驟和代碼示例，幫助你更好地理解和實(shí)現(xiàn)串口通信。
一、確定串口號(hào)和波特率
1. 查找設(shè)備文件
在Linux系統(tǒng)中（Android基于Linux），串口設(shè)備通常表示為 /dev/ttySx 或 /dev/ttyUSBx，其中 x 是數(shù)字。例如，/dev/ttyS0 代表第一個(gè)串口，/dev/ttyUSB0 代表第一個(gè)USB串口適配器。
2. 通過(guò)文件系統(tǒng)查看可用串口
你可以在Android設(shè)備的終端中使用 ls /dev/tty* 命令來(lái)查看可用的串口設(shè)備文件。使用ADB（Android Debug Bridge）來(lái)連接和訪問(wèn)設(shè)備終端：
adb shell ls /dev/tty*
二、確定波特率
波特率是串口通信的速率，單位是波特（baud）。常見的波特率有 9600、19200、38400、57600、115200 等。波特率的選擇通常由串口設(shè)備的規(guī)格或協(xié)議決定。你需要查閱設(shè)備手冊(cè)或與設(shè)備供應(yīng)商確認(rèn)。
三、讀取串口數(shù)據(jù)
在選擇正確的串口號(hào)和波特率后，可以通過(guò)輸入流讀取串口數(shù)據(jù)。以下是一個(gè)讀取線程的示例代碼：
private class ReadThread extends Thread {
@Override
public void run() {
super.run();
while(!isInterrupted()) {
try
{
if (mInputStream == null) return;
int size = mInputStream.read(tempBuff);
if (size > 0){
onDataReceived(Arrays.copyOfRange(tempBuff, 0, size));
}
try
{
Thread.sleep(10);//延時(shí)10ms
} catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
} catch (Throwable e)
{
e.printStackTrace();
return;
}
}
}
}
四、數(shù)據(jù)包處理
以某品牌的電子秤為例，其數(shù)據(jù)協(xié)議如下：
取重 1、主動(dòng)/被動(dòng)模式的數(shù)據(jù)格式相同。 2、上位機(jī)指令（HEX）： 1b 01 02 3、數(shù)據(jù)格式：（總共 24 字節(jié)） 01 02 000.000kg 000.000kg sta X 03 04 數(shù)據(jù)頭 凈重 皮重 狀態(tài) 校驗(yàn) 數(shù)據(jù)尾 SHead1 SOH(01H) 1 字節(jié)，標(biāo)題開始 SHead2 STX(02H) 1 字節(jié)，正文開始 Weight 1 XXX.XXX 7 字節(jié)，凈重。 Weight Units U1U0 2 字節(jié)，重量單位。如“kg” Weight2 XXX.XXX 7 字節(jié)，皮重。 Weight Units U1U0 2 字節(jié)，重量單位。如“kg” Status STA 1 字節(jié)，狀態(tài) Check Sum BCC 1 字節(jié)，使用 BCC 算法，除 SOH STX ETX EOT 及本字節(jié)外所有字符的 BCC 校驗(yàn)。 Tail1 ETX(03H) 1 字節(jié)，標(biāo)題結(jié)束 Tail2 EOT(04H) 1 字節(jié)，傳輸結(jié)束 重量格式（凈重/皮重），例如： 123.456kg 23.456kg 12.3456kg 0.012kg -12.345kg -1.234kg -0.0001kg （前面無(wú)數(shù)據(jù)則用空格填充。如果小數(shù)點(diǎn)后面有四位，則為精確到 0.1g） 狀態(tài)： bit7：1 重量溢出；0 重量正常 bit6：1 開機(jī)后未歸零（開機(jī)時(shí)秤盤上有重物）；0 開機(jī)后已歸零 bit5：1 當(dāng)前在去皮模式；0 當(dāng)前不是 去皮模式 bit4：1 當(dāng)前重量為 0；0 當(dāng)前重量不為 0 bit3：1 重量穩(wěn)定；0 重量不穩(wěn)定 bit2~bit0 0
在串口通信中，處理數(shù)據(jù)包并確保數(shù)據(jù)的完整性是一項(xiàng)重要的任務(wù)。在這篇博客中，我們將探討如何使用 Java 通過(guò)串口讀取數(shù)據(jù)，并確保每條讀到的數(shù)據(jù)都是完整的。我們將介紹如何設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)來(lái)處理數(shù)據(jù)包，包括數(shù)據(jù)包解析和驗(yàn)證的邏輯。
五、數(shù)據(jù)包解析類
定義一個(gè)抽象數(shù)據(jù)包類 Packet：
public abstract class Packet {
protected byte[] data;
public Packet(byte[] data) {
this.data = data;
}
public byte[] getData() {
return data;
}
public abstract String getNetWeight();
public abstract String getTareWeight();
public abstract byte getStatus();
}
實(shí)現(xiàn)具體的數(shù)據(jù)解析類 DefaultPacket：
public class DefaultPacket extends Packet {
public DefaultPacket(byte[] data) {
super(data);
}
@Override
public String getNetWeight() {
return new String(data, 2, 7);
}
@Override
public String getTareWeight() {
return new String(data, 11, 7);
}
@Override
public byte getStatus() {
return data[20];
}
public static String parseStatus(byte status) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("Weight Overflow: ").append((status & 0x80) != 0).append("\n");
sb.append("Not Zeroed on Power-up: ").append((status & 0x40) != 0).append("\n");
sb.append("Tare Mode: ").append((status & 0x20) != 0).append("\n");
sb.append("Weight is Zero: ").append((status & 0x10) != 0).append("\n");
sb.append("Weight Stable: ").append((status & 0x08) != 0).append("\n");
return sb.toString();
}
}
六、數(shù)據(jù)包解析接口和實(shí)現(xiàn)類
定義數(shù)據(jù)包解析接口 PacketParser：
public interface PacketParser {
int getDataLength();
boolean isValid(byte[] data);
boolean checkChecksum(byte[] data);
Packet parse(byte[] data);
}
具體數(shù)據(jù)包解析類
DefaultPacketParser 實(shí)現(xiàn)了具體的數(shù)據(jù)包解析和驗(yàn)證邏輯：
public class DefaultPacketParser implements PacketParser {
@Override
public int getDataLength() {
return 24;
}
@Override
public boolean isValid(byte[] data) {
return data[0] == 0x01 && data[1] == 0x02 && data[22] == 0x03 && data[23] == 0x04;
}
@Override
public boolean checkChecksum(byte[] data) {
byte checksum = 0;
for (int i = 2; i < 21; i++) {
checksum ^= data[i];
}
return checksum == data[21];
}
@Override
public Packet parse(byte[] data) {
return new DefaultPacket(data);
}
}
七、數(shù)據(jù)包輸入流類
PacketInputStream 類使用 PacketParser 來(lái)處理數(shù)據(jù)包的解析和驗(yàn)證，并累積無(wú)效數(shù)據(jù)：
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.FilterInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Arrays;
public class PacketInputStream extends FilterInputStream {
private PacketParser parser;
private byte[] buffer;
private int bufferPos = 0;
private ByteArrayOutputStream byteArrayBuffer = new ByteArrayOutputStream();
public PacketInputStream(InputStream in, PacketParser parser) {
super(in);
this.parser = parser;
this.buffer = new byte[parser.getDataLength()];
}
public Packet readPacket() throws IOException {
// 將上次剩余的無(wú)效數(shù)據(jù)寫入緩沖區(qū)
if (byteArrayBuffer.size() > 0) {
byte[] invalidData = byteArrayBuffer.toByteArray();
System.arraycopy(invalidData, 0, buffer, 0, invalidData.length);
bufferPos = invalidData.length;
byteArrayBuffer.reset();
}
while (bufferPos < parser.getDataLength()) {
int read = in.read(buffer, bufferPos, parser.getDataLength() - bufferPos);
if (read == -1) {
return null; // EOF reached
}
bufferPos += read;
}
int start = findPacketStart(buffer);
while (start == -1 && bufferPos >= 2) {
System.arraycopy(buffer, 1, buffer, 0, bufferPos - 1);
bufferPos--;
int read = in.read(buffer, bufferPos, 1);
if (read == -1) {
return null; // EOF reached
}
bufferPos += read;
start = findPacketStart(buffer);
}
if (start != 0) {
byte[] remainingData = Arrays.copyOfRange(buffer, start, bufferPos);
System.arraycopy(remainingData, 0, buffer, 0, remainingData.length);
bufferPos = remainingData.length;
return null;
}
if (!parser.isValid(buffer)) {
byteArrayBuffer.write(buffer, 0, bufferPos);
bufferPos = 0;
return null; // 返回 null 表示無(wú)效數(shù)據(jù)包
}
if (!parser.checkChecksum(buffer)) {
byteArrayBuffer.write(buffer, 0, bufferPos);
bufferPos = 0;
return null; // 返回 null 表示校驗(yàn)失敗
}
Packet packet = parser.parse(Arrays.copyOf(buffer, parser.getDataLength()));
bufferPos = 0;
return packet;
}
private int findPacketStart(byte[] data) {
for (int i = 0; i < data.length - 1; i++) {
if (data[i] == 0x01 && data[i + 1] == 0x02) {
return i;
}
}
return -1;
}
}
八、讀取線程類
ReadThread 使用 PacketInputStream 和 PacketParser 來(lái)讀取和處理數(shù)據(jù)包：
import java.io.InputStream;
private class ReadThread extends Thread {
private PacketInputStream packetInputStream;
public ReadThread(InputStream inputStream, PacketParser parser) {
this.packetInputStream = new PacketInputStream(inputStream, parser);
}
@Override
public void run() {
super.run();
while (!isInterrupted()) {
try {
Packet packet = packetInputStream.readPacket();
if (packet != null) {
if (packet instanceof DefaultPacket) {
onDataReceived((DefaultPacket) packet);
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return;
}
}
}
private void onDataReceived(DefaultPacket packet) {
System.out.println("Net Weight: " + packet.getNetWeight());
System.out.println("Tare Weight: " + packet.getTareWeight());
System.out.println("Status: " + DefaultPacket.parseStatus(packet.getStatus()));
}
}
總結(jié)
通過(guò)抽象數(shù)據(jù)包解析邏輯，我們可以更好地處理串口數(shù)據(jù)包的完整性問(wèn)題。我們定義了數(shù)據(jù)包類 Packet 和 DefaultPacket，并使用 PacketParser 接口來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的解析和驗(yàn)證。PacketInputStream 類負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)包的讀取和無(wú)效數(shù)據(jù)的累積，而 ReadThread 負(fù)責(zé)讀取和處理有效數(shù)據(jù)包。這種設(shè)計(jì)使代碼更加模塊化、易于維護(hù)和擴(kuò)展，可以很容易地適應(yīng)不同格式的數(shù)據(jù)包。
以上就是Android讀取串口數(shù)據(jù)的操作指南的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Android讀取串口數(shù)據(jù)的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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