Android 下通过jni读取i2c数据

Android 下通过jni读取i2c数据

Linux 平台：ubuntu 10.04(x86)

Android平台：AML18726-M3(Android4.0,  linux kernel2.6.34)

JNI: Java Native Interface

原理:JNI允许在Java虚拟机上运行的Java代码操作其他语言编写的应用程序和本地库方法，从而能够直与接特定的操作系统和硬件平台进行交互。

方法:(这里是在linux下编译so库的方式)

一． Linux下jni编译环境搭建

1. 安装ndk.

a. 将c文件编译成so库的时候需要用到ndk-build命令，必须安装ndk

下载android-ndk-r6-linux-x86.tar,拷贝到ubuntu下，解压到/home/tony/sda6/m3tools目录

b. 添加ndk环境变量: 

export PATH="$PATH:/home/tony/sda6/m3tools/android-ndk-r6"

添加完成后可以用ndk-build –v查看是否成功

二． Linux kernel 内核添加i2c设备

1. 根据原理图，i2c的mcu为i2c B, mcu芯片地址为0xa0

2. 在kernel中将设备注册到i2c B总线上,这样才能通过i2c访问到mcu上的数据。

修改kernel/inch/arch/arm/mach-meson3/board-m3-reff17.c,在i2c_board_info __initdata aml_i2c_bus_info_1[]结构体中注册设备（若是i2c A,则在i2c_bus_info_0[]中注册）

static struct i2c_board_info __initdata aml_i2c_bus_info_1[] = {
//elevator
    {
        I2C_BOARD_INFO("elevator ", 0xa0),
    },	
};

 

3. 重新编译内核。

make uImage 并更新uImage.

三． Jni程序编写

1. 以电梯应用程序amlogicAD为例，在amlogicAD目录下新建jni目录

2. 编写Android.mk

　　LOCAL_PATH := $(call my-dir)
　　
　　include $(CLEAR_VARS)
　　LOCAL_MODULE := i2c_elevator	//name of so
　　LOCAL_SRC_FILES := i2c_elevator.c	//c file
　　LOCAL_LDLIBS := -llog
　　LOCAL_C_INCLUDES := $(MY_ANDROID_SOURCE)/frameworks/base/core/jni/android/graphics \
　　   $(MY_ANDROID_SOURCE)/external/skia/include/core \
　　   $(MY_ANDROID_SOURCE)/external/skia/include/images \
　　   $(MY_ANDROID_SOURCE)/frameworks/base/include \
　　   $(MY_ANDROID_SOURCE)/system/core/include
　　include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

 

3. 利用javah生成jni头文件

a.用javah命令自动生成头文件需要在java代码中先声明该函数。（示例程序中 需要在SerialThread.java中调用jni来操作i2c,先用public native来声明open,  read, write, colse函数，这里的open, read, write, close分别与i2c_elevator.c的函 数对应）

　　public static class I2c {
　　	    /**
　　	     * @param nodeName
　　	     *            node path name
　　	     * @return return file hander else return <0 on fail
　　	     */
　　	    public native int open(String nodeName);
　　	 
　　	    /**
　　	     * @param fileHander
　　	     * @param i2c_adr
　　	     *            slave addr
　　	     * @param buf
　　	     * @param Lenth
　　	     *            of buf
　　	     * @return read length
　　	     */
　　	    public native int read(int fileHander, int i2c_adr, byte buf[], int Length);
　　	 
　　	    /**
　　	     * @param fileHander
　　	     * @param i2c_adr
　　	     *            slave addr
　　	     * @param sub_adr
　　	     *            sub addr
　　	     * @param buf
　　	     * @param Lenth
　　	     *            of buf
　　	     * @return write length
　　	     */
　　	    public native int write(int fileHander, int i2c_adr, int sub_adr, int buf[], 			int Length);
　　	 
　　	    public native void close(int fileHander);
　　}

 

b.从linux下终端进入到项目目录

 找到SerialThread.java对应的class文件

用javah命令自动生成头文件

javah -classpath bin/classes -d jni peter.amlogic.serial.SerialThread

其中：classpath 指定classes的目录，

  -d :指定jni目录

运行此命令后，会在jni目录下生成符合jni规范的头文件

c.打开peter_amlogic_serial_SerialThread_I2c.h,里面有和前面在SerialThread.java中函数对应的函数名

在i2c_elevator.c中，函数名应该和peter_amlogic_serial_SerialThread_I2c.h一致，才能被识别

4. 在jni目录新建i2c_elevator.c 此c文件为jni核心，java层主要通过该文件中的函数来实现i2c的读写等操作。注意函数名字要用peter_amlogic_serial_SerialThread_I2c.h中的函数名

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define CHIP_ADDR  0xa0   //mcu i2c addr
#define I2C_DEV   "/dev/i2c-1"	// register i2c B bus

#define LOG_TAG "i2c"		//android logcat
#define LOGI(...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,LOG_TAG,__VA_ARGS__)
#define LOGE(...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,LOG_TAG,__VA_ARGS__)

static int read_eeprom(int fd, char buff[], int addr, int count)
{
			int res;
			int i;
			
			for(i=0; iGetStringUTFChars(env, file, NULL);
      if (str == NULL) {
          LOGI("Can't get file name!");
          return -1;
      }
      sprintf(fileName, "%s", str);
    	  LOGI("will open i2c device node %s", fileName);
      (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, file, str);
      return open(fileName, O_RDWR);
}
   
JNIEXPORT jint JNICALL Java_peter_amlogic_serial_SerialThread_00024I2c_read(JNIEnv * env, jobject obj, jint fileHander, jint slaveAddr, jintArray bufArr, jint len)
{
      jint *bufInt;
      char *bufByte;
      int res = 0, i = 0, j = 0;
       
      if (len <= 0) {
          LOGE("I2C: buf len <=0");
          goto err0;
      }
       
      bufInt = (jint *) malloc(len * sizeof(int));
      if (bufInt == 0) {
          LOGE("I2C: nomem");
          goto err0;
      }
      bufByte = (char*) malloc(len);
      if (bufByte == 0) {
          LOGE("I2C: nomem");
          goto err1;
      }
       
      (*env)->GetIntArrayRegion(env, bufArr, 0, len, bufInt);
       
      memset(bufByte, '\0', len);
      if ((j = read(fileHander, bufByte, len)) != len) {
        LOGE("read fail in i2c read jni i = %d buf 4", i);
        goto err2;        
    } else 
    
    {
        for (i = 0; i < j ; i++)
            bufInt[i] = bufByte[i];
        LOGI("return %d %d %d %d in i2c read jni", bufByte[0], bufByte[1], bufByte[2], bufByte[3]);
        (*env)->SetIntArrayRegion(env, bufArr, 0, len, bufInt);
    }
     
    free(bufByte);
    free(bufInt);
     
    return j;
 
err2:
    free(bufByte);
err1:
    free(bufInt);
err0:
    return -1;                                          
}
   
JNIEXPORT jint JNICALL Java_peter_amlogic_serial_SerialThread_00024I2c_write(JNIEnv *env, jobject obj, jint fileHander, jint slaveAddr, jint mode, jintArray bufArr, jint len)
{
#if 0
      jint *bufInt;
      char *bufByte;
      int res = 0, i = 0, j = 0;
       
      if (len <= 0) {
          LOGE("I2C: buf len <=0");
          goto err0;
      }
       
      bufInt = (jint *) malloc(len * sizeof(int));
      if (bufInt == 0) {
          LOGE("I2C: nomem");
          goto err0;
      }
      bufByte = (char*) malloc(len + 1);
      if (bufByte == 0) {
          LOGE("I2C: nomem");
          goto err1;
      }
       
      (*env)->GetIntArrayRegion(env, bufArr, 0, len, bufInt);
      bufByte[0] = mode;
      for (i = 0; i < len; i++)
          bufByte[i + 1] = bufInt[i];      
              
      if ((j = write(fileHander, bufByte, len + 1)) != len + 1) {
        LOGE("write fail in i2c");
        goto err2;        
    }
     
    LOGI("I2C: write %d byte", j);
    free(bufByte);
    free(bufInt);
     
    return j - 1;
 
err2:
    free(bufByte);
err1:
    free(bufInt);
err0:
    return -1;  
    
#endif   
}
   
JNIEXPORT void JNICALL Java_peter_amlogic_serial_SerialThread_00024I2c_close(JNIEnv *env, jobject obj, jint fileHander)
{
      close(fileHander);
}

 

5. 编译i2c_elevator.c 

  在amlogicAD_iic目录下运行ndk-build, 成功之后在libs/armeabi目录下生成libi2c_elevator.so

  

四．如何在java中调用so库

1. SerialThread.java中添加libi2c_elevator.so . 添加的时候，名称只取i2c_elevator

{

    System.loadLibrary("i2c_elevator");//

}

2. 此时在java中可以调用open, read, close了

五．权限权限chmod 777 /dev/i2c-1

操作设备之前要修改设备的权限，才能完成读写等操作。

修改权限可以修改device/amlogic/f17ref/init.rc脚本，加入chmod 0777 /dev/i2c-1命令(具体在文件什么位置没有限定，此处放在了on boot后)

注意：修改完成之后要make clean,然后重新编译

六．关于java调用jni时的参数传递

1.  open函数参数为注册的i2c设备名，类型为String, 在jni中打开成功后返回一个文件描述符。

JAVA: 

JNI:

2.  read函数

read函数参数较多，fileHander为open device之后返回的描述符；

i2c_addr为i2c芯片上要去读取的地址，本项目中可以从0地址去读；

buf[ ] 中存放的是读取的数据。类型为byte,因此在jni中也应该定义为byte

GetByteArrayRegion：获得Java的byte[]类型参数，将Java传来的字节数组buf，复制len长度的数据到bufInt中。 

SetByteArrayRegion：正好相反，将bufInt中的值复制len长度到Java中的bufArr字节数组。

3.  close函数

与open函数对应。