Android 的串口编程开发。

Android的串口编程有两种方法可以实现。

第一种,使用Android封装好的API即可操作串口。

android4.2的SDK中已经集成了对串口的JNI和一些串口的服务接口,可以在framework中找到。里面主要封装了两个类.

  android.hardware.SerialManager

  android.hardware.SerialPort

通过上面两个类可以实现对串口的打开,和读写操作。但是这个方法有一个坑,就是这两个类要在编译系统的时候将它激活,否则在应用层无法调用这两个类。具体方法参照:http://blog.csdn.net/jancyliu/article/details/8954896。demo下载地址为:            http://pan.baidu.com/s/1qWNsRTU

第二种,就要运用一些ndk的知识了。

不管是windows、linux、或是android操作系统,串口编程无非是以下几步:

打开串口

串口配置

串口操作(读写)

关闭串口

操作很简单,在C语言里无非就是open、write、read、close几个操作就能轻松搞定的东西。这跟文件的输入输出流其实是一个概念,所以在windows中可以用CreateFile操作串口,同样的道理,在java中可以使用FileDescriptor操作串口。

下面是android 串口编程的具体步骤,先创建一个串口类SerialPort:

private static final String TAG = "SerialPort";  

  

/* 

 * Do not remove or rename the field mFd: it is used by native method close(); 

 */  

private FileDescriptor mFd;  

private FileInputStream mFileInputStream;  

private FileOutputStream mFileOutputStream;  

  public SerialPort(File device, int baudrate, int flags) throws SecurityException, IOException {   

    /* Check access permission */  

    if (!device.canRead() || !device.canWrite()) {  

        try {  

            /* Missing read/write permission, trying to chmod the file */  

            Process su;  

            su = Runtime.getRuntime().exec("/system/bin/su");  

            String cmd = "chmod 666 " + 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.printStackTrace();  

            throw new SecurityException();  

        }  

    }    

    mFd = open(device.getAbsolutePath(), baudrate, flags);  

    if (mFd == null) {  

        Log.e(TAG, "native open returns null");  

        throw new IOException();  

    }  

    mFileInputStream = new FileInputStream(mFd);  

    mFileOutputStream = new FileOutputStream(mFd);  

}    

// Getters and setters  

public InputStream getInputStream() {  

    return mFileInputStream;  

}    

public OutputStream getOutputStream() {  

    return mFileOutputStream;  

}    

// JNI  

private native static FileDescriptor open(String path, int baudrate, int flags);  

public native void close();  

static {  

    System.loadLibrary("serial_port");  

}  


这个类中主要干了两件事情:
创建了打开串口和关闭串口的本地方法

private native static FileDescriptor open(String path, int baudrate, int flags);  

public native void close();  

关联串口的文件描述符(FileDescriptor),并把文件的输入输出流与之关联,在代码之中

private FileDescriptor mFd;  

private FileInputStream mFileInputStream;  

private FileOutputStream mFileOutputStream;    

mFd = open(device.getAbsolutePath(), baudrate, flags);  

mFileInputStream = new FileInputStream(mFd);  

mFileOutputStream = new FileOutputStream(mFd);  

这段代码的意思就是把串口打开,并取得串口的输入输出操作(读写操作)。

到了这里,有个问题,如何打开串口?

代码上可知,打开串口的操作用的是一个本地方法open,那只能在JNI中实现这个接口,下面是jni中的实现:

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;  

    }  

}  

/* 

 * Class:     android_serialport_SerialPort 

 * Method:    open 

 * Signature: (Ljava/lang/String;II)Ljava/io/FileDescriptor; 

 */  

JNIEXPORT jobject JNICALL Java_android_1serialport_1api_SerialPort_open  

  (JNIEnv *env, jclass thiz, jstring path, jint baudrate, jint flags)  

{  

    int fd;  

    speed_t speed;  

    jobject mFileDescriptor;  

    /* Check arguments */  

    {  

        speed = getBaudrate(baudrate);  

        if (speed == -1) {  

            /* TODO: throw an exception */  

           LOGE("Invalid baudrate");  

            return NULL;  

        }  

    }    

    /* Opening device */  

    {  

        jboolean iscopy;  

        const char *path_utf = (*env)->GetStringUTFChars(env, path, &iscopy);  

        LOGD("Opening serial port %s with flags 0x%x", path_utf, O_RDWR | flags);  

        fd = open(path_utf, O_RDWR | flags);  

        LOGD("open() fd = %d", fd);  

        (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, path, path_utf);  

        if (fd == -1)  

        {  

            /* Throw an exception */  

            LOGE("Cannot open port");  

            /* TODO: throw an exception */  

            return NULL;  

        }  

    }   

    /* Configure device */  

    {  

        struct termios cfg;  

        LOGD("Configuring serial port");  

        if (tcgetattr(fd, &cfg))  

        {  

            LOGE("tcgetattr() failed");  

            close(fd);  

            /* TODO: throw an exception */  

            return NULL;  

        }    

        cfmakeraw(&cfg);  

        cfsetispeed(&cfg, speed);  

        cfsetospeed(&cfg, speed);    

        if (tcsetattr(fd, TCSANOW, &cfg))  

        {  

            LOGE("tcsetattr() failed");  

            close(fd);  

            /* TODO: throw an exception */  

            return NULL;  

        }  

    }    

    /* Create a corresponding file descriptor */  

    {  

        jclass cFileDescriptor = (*env)->FindClass(env, "java/io/FileDescriptor");  

        jmethodID iFileDescriptor = (*env)->GetMethodID(env, cFileDescriptor, "", "()V");  

        jfieldID descriptorID = (*env)->GetFieldID(env, cFileDescriptor, "descriptor", "I");  

        mFileDescriptor = (*env)->NewObject(env, cFileDescriptor, iFileDescriptor);  

        (*env)->SetIntField(env, mFileDescriptor, descriptorID, (jint)fd);  

    }    

    return mFileDescriptor;  

}  

  

/* 

 * Class:     cedric_serial_SerialPort 

 * Method:    close 

 * Signature: ()V 

 */  

JNIEXPORT void JNICALL Java_android_1serialport_1api_SerialPort_close  

  (JNIEnv *env, jobject thiz)  

{  

    jclass SerialPortClass = (*env)->GetObjectClass(env, thiz);  

    jclass FileDescriptorClass = (*env)->FindClass(env, "java/io/FileDescriptor");    

    jfieldID mFdID = (*env)->GetFieldID(env, SerialPortClass, "mFd", "Ljava/io/FileDescriptor;");  

    jfieldID descriptorID = (*env)->GetFieldID(env, FileDescriptorClass, "descriptor", "I");    

    jobject mFd = (*env)->GetObjectField(env, thiz, mFdID);  

    jint descriptor = (*env)->GetIntField(env, mFd, descriptorID);    

    LOGD("close(fd = %d)", descriptor);  

    close(descriptor);  

}  
在Java_android_1serialport_1api_SerialPort_open接口中,能发现一些熟悉的东西:

fd = open(path_utf, O_RDWR | flags);  

tcgetattr(fd, &cfg)  

cfmakeraw(&cfg);  

cfsetispeed(&cfg, speed);  

cfsetospeed(&cfg, speed);  
这些都是在linux下的串口编程,分别是打开串口设备节点,配置数据流控、波特率等,这些东西其实不是重点,重点是如何把打开的串口设备与FileDescriptor关联,即把fd封装到FileDescriptor中去:

/* Create a corresponding file descriptor */  

{  

    jclass cFileDescriptor = (*env)->FindClass(env, "java/io/FileDescriptor");  

    jmethodID iFileDescriptor = (*env)->GetMethodID(env, cFileDescriptor, "", "()V");  

    jfieldID descriptorID = (*env)->GetFieldID(env, cFileDescriptor, "descriptor", "I");  

    mFileDescriptor = (*env)->NewObject(env, cFileDescriptor, iFileDescriptor);  

    (*env)->SetIntField(env, mFileDescriptor, descriptorID, (jint)fd);  

}    

return mFileDescriptor;  

上面的代码简单解释来说就是mFileDescriptor与fd关联并返回给JAVA层。

至此,其实串口的JAVA封装已经完成,这个类其实已经可以完成串口的所有操作(打开,配置,读写,关闭),接下来的事情只是逻辑层面的事情了。

                        

转载于:https://my.oschina.net/u/2542649/blog/820149

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