Android 开发笔记 —— 串口通信（非谷歌开源框架 serialPort api）
声明：如果项目对串口的读取频率要求不高，请参考 serialPort api 框架的串口通信文章。该文章使用的是 Linux 读取串口设备文件的方式，工具为 Android Studio 3.3。
创建调用设备的头文件和源文件
首先创建一个支持 c++ 的项目，在 cpp 文件夹下创建 include 头文件夹。新建一个头文件，如下图：
注意：这里的头文件最好和源文件名称保持一致（规范，利人利己）。
这里是代码，如果有不了解的地方请留言，有必要的地方都有注释（为什么看起来像 Java 写法？别在意，笔者就是一个写 Java 的。注释为什么是这么蹩脚的英文？大家能看懂就好）：
DevUart.h
//
// Created by BevisWang on 2018/7/17.
//
#ifndef BLOGPROJECT_DEV_UART_H
#define BLOGPROJECT_DEV_UART_H
#include
#include "android/log.h"
typedef unsigned char BYTE;
static const char *DEV_UART_TAG = "UartLib";
#define LOGD(fmt, args...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, DEV_UART_TAG, fmt, ##args)
#define LOGE(fmt, args...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, DEV_UART_TAG, fmt, ##args)
/** define states. */
#define FALSE 0
#define TRUE 1
/** define device path. */
#define UART_DEVICE_4 "/dev/ttyS4"
#define UART_DEVICE_6 "/dev/ttyS6"
/** Serial port config param. */
struct UartConfig {
int baudrate; // read speed
int databits; // one of 7,8
int stopbits; // one of 1,2
int parity; // one of N,E,O,S
};
/** Serial port device UART class. */
class DevUart {
private:
const char *path; // device path
int fd; // device
bool isClose; // is close fd
/**
* @brief Set serial port speed (baudrate).
* @param fd type int device file
* @param speed type int serial port baurate
* @return is success
*/
int setSpeed(int fd, int speed);
/**
* @brief Set data bits,stop bits and parity.
* @param fd type int device file
* @param databits type int data bits,one of 7,8
* @param stopbits type int stop bits,one of 1,2
* @param parity type int parity,one of N,E,O,S
*/
int setParity(int fd, int databits, int stopbits, int parity);
public:
DevUart();
/**
* @brief Construction method.
* @param path serial port device path
*/
DevUart(const char *path);
/**
* @brief Open serial port device.
* @param config serial port device config param
* @return is success
*/
int openUart(UartConfig config);
/**
* @brief Read device data.
* @param data read data
* @param timeval read time
* @return data length
*/
int readData(BYTE *data,int size);
/**
* @brief Write serial port data.
* @param data serial port data
* @return is success
*/
int writeData(BYTE *data, int len);
/** @brief Close serial port device. */
void closeUart();
/**
* @brief Get baudrate by int.
* @param baudrate int
* @return baudrate
*/
speed_t getBaudrate(int baudrate);
};
#endif //BLOGPROJECT_DEV_UART_H
DevUart.cpp
#include (size)));
} else {
LOGE("Select timeout!");
}
}
if (isClose) close(fd);
return ret;
}
int DevUart::writeData(BYTE *data, int len) {
int result;
result = static_cast<int>(write(fd, data, static_cast(len)));
LOGE("Write result:%d", result);
return TRUE;
}
void DevUart::closeUart() {
LOGD("Close device!");
isClose = true;
} 创建本地方法接入头文件和源文件
文件创建位置同上，注意保证头文件和源文件名称一致，不然容易乱套。
UartLib.h
//
// Created by BevisWang on 2018/7/17.
//
#ifndef BLOGPROJECT_DEV_UART_H
#define BLOGPROJECT_DEV_UART_H
#include UartLib.cpp
#include (buf);
byteArray = env->NewByteArray(len);
env->SetByteArrayRegion(byteArray, 0, len, bytes);
return byteArray;
}
void Java_com_beviswang_blogproject_ndk_UART4Operator_writePort(
JNIEnv *env, jobject thiz, jbyteArray data) {
jbyte *array = env->GetByteArrayElements(data, 0);
BYTE *bytes = reinterpret_cast(array);
devUart4.writeData(bytes, 0);
}
void Java_com_beviswang_blogproject_ndk_UART4Operator_closePort(
JNIEnv *env, jobject thiz) {
devUart4.closeUart();
devUart4 = NULL;
}
////////////////////////////////// UART6 ////////////////////////////////////////
jint Java_com_beviswang_blogproject_ndk_UART6Operator_openPort(
JNIEnv *env, jobject thiz, jstring path, jint baudRate, jint dataBits, jint stopBits,
jchar parity) {
try {
UartConfig config;
config = UartConfig();
config.baudrate = baudRate;
config.databits = dataBits;
config.stopbits = stopBits;
config.parity = parity;
devUart6 = DevUart(env->GetStringUTFChars(path, 0));
devUart6.openUart(config);
} catch (char *exception) {
LOGE("Open device is error! Message:%s", exception);
return FALSE;
}
return TRUE;
}
jbyteArray Java_com_beviswang_blogproject_ndk_UART6Operator_readPort(
JNIEnv *env, jobject thiz, jint maxSize) {
BYTE buf[maxSize];
int len;
len = devUart6.readData(buf, maxSize);
if(len < 1) return NULL;
jbyteArray byteArray;
jbyte *bytes = reinterpret_cast(buf);
byteArray = env->NewByteArray(len);
env->SetByteArrayRegion(byteArray, 0, len, bytes);
return byteArray;
}
void Java_com_beviswang_blogproject_ndk_UART6Operator_writePort(
JNIEnv *env, jobject thiz, jbyteArray data) {
jbyte *array = env->GetByteArrayElements(data, 0);
BYTE *bytes = reinterpret_cast(array);
devUart6.writeData(bytes, 0);
}
void Java_com_beviswang_blogproject_ndk_UART6Operator_closePort(
JNIEnv *env, jobject thiz) {
devUart6.closeUart();
devUart6 = NULL;
} 创建 Native Java 类
根据以上接入函数名 Java_com_beviswang_blogproject_ndk_UART6Operator 和
Java_com_beviswang_blogproject_ndk_UART4Operator 创建本地 Java 类，结构如下图：
UART4Operator 和 UART6Operator 完全一样，改下路径即可，故只贴其中一个类的代码（Kotlin？不习惯就直接用 Java 代替，只要衔接一下本地方法就可以了）：
UARTOperator.kt
package com.beviswang.blogproject.ndk
import java.io.Closeable
/**
* @author BevisWang
*/
interface IUARTOperator : Closeable {
fun open(path: String, baudRate: Int = 9600, dataBits: Int = 8,
stopBits: Int = 1, parity: Char = 'N')
fun write(data: ByteArray)
/**
* I/O operation.
* @param maxSize max array size
*/
fun read(maxSize: Int = 256): ByteArray?
}UART4Operator.kt
package com.beviswang.blogproject.ndk
import android.util.Log
/**
* UART4 operator.
* @author BevisWang
*/
class UART4Operator : IUARTOperator {
override fun open(path: String, baudRate: Int, dataBits: Int, stopBits: Int, parity: Char) {
val result = openPort(path, baudRate, dataBits, stopBits, parity)
if (result != 1) {
Log.e("UART4","Serial port open failed！")
}
}
override fun write(data: ByteArray) {
writePort(data)
}
override fun read(maxSize: Int): ByteArray? {
return readPort(maxSize)
}
override fun close() {
closePort()
}
/**
* 打开并设置串口数据位，停止位和效验位
* @param path 设备路径
* @param baudRate 波特率
* @param dataBits 数据位，取值为7或者8
* @param stopBits 停止位，取值为1或者2
* @param parity 效验类型 取值为N,E,O,S
* @return is success
*/
private external fun openPort(path: String = PORT_PATH, baudRate: Int = 9600,
dataBits: Int = 8, stopBits: Int = 1, parity: Char = 'N'): Int
/**
* 开始读取串口数据
* @param maxSize 最大读取空间
* @return 读取到的串口数据
*/
private external fun readPort(maxSize: Int): ByteArray?
/**
* The data to write to serial port device.
* @param data write data
*/
private external fun writePort(data: ByteArray)
/** Close serial port device. */
private external fun closePort()
companion object {
private const val PORT_PATH = "/dev/ttyS4"
init {
System.loadLibrary("uart_lib")
}
}
}最后编辑一下脚本文件
CMake 脚本真的方便了许多，以下为脚本代码（知道大概的用法就好，自动创建的脚本文件有说明）：
CMakeLists.txt
cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)
add_library(uart_lib SHARED src/main/cpp/UartLib.cpp)
add_library(dev_uart SHARED src/main/cpp/DevUart.cpp)
find_library(log-lib log )
target_link_libraries(dev_uart ${log-lib} )
target_link_libraries(uart_lib dev_uart ${log-lib} )以上，实在不懂的请留言，再次声明，本文章只是为了提升读取速度。在 serialPort api 框架中，使用的是 java 方法读取文件，速度实在慢（普通的 Android 设备性能跟不上，这里指的并非手机和平板）。说下笔者的项目大概情况，笔者的项目是车载设备，需要接入 OBD ，但是 OBD 串口数据发送频率非常之快，并且在车上每个操作的同时，也会实时返回串口信息，每条数据几乎都是实时的。因此，serialPort api 框架无法满足项目要求，只好重新使用 c++ 读取。