Android 串口設置校驗位、速率、停止位等參數

Android 串口通訊設置校驗位、速率、停止位等參數

 

最近業余時間有個android項目需要和硬件進行通信，通訊方式都是通過串口，android串口通訊google有個開源的demo 和很多人一樣我也是通過下載這個demo進行開發和研究的。

google android串口通訊開源demo地址：https://code.google.com/archive/p/android-serialport-api/

串口通訊中我們可能會要設置校驗位、速率、停止位等參數，但一般情況下還是不用設置的，只需要設置波特率就行。google提供的demo中就只提供一個波特率的設置其他的參數一並沒有提供。

在使用google 源碼的時候一定要注意 jni 當中.h和.c文件中的方法命名的規則，是java關鍵字+包名+類名+方法名。一開始我沒注意，程序報錯走了好多彎路。所以畫圖具體解釋下。

 

 

 

 

android串口通訊說到底其實還是linux串口通訊。我們jni中的c代碼其實就是操作linux中提供的串口文件。一開始並不知道這個原理，只是后來在網上找如何設置校驗位、速率等問題時才明白的。

比如打開串口 fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY); 其實就是打開linux設備中串口文件。串口文件都是以ttys開頭 如ttys0 等。這個fd很重要，應該就是代表當前串口文件對象。只要這里打開成功了，C代碼其他地方對串口的操作以及配置都是基於這個fd來進行的。

 

在adb 中可以用 cd dev來查看是否有串口文件。如果看到了 ttys0等這樣的文件說明目前設備上有串口否則沒有找到串口設備。

adb 中通過命令向串口發送數據：echo -e "AT\r\n">/dev/ttyS0

 

順便說下 如何在模擬器中使用電腦上的串口 這個只能使用android自帶的模擬器。 一直想如果第三方模擬器能加載電腦的串口設備就好了。

emulator @模擬器名稱 -qemu -serial COM1   // 這個命令會自動啟動安卓模擬器

chmod 777 ttyS2  //提示權限 串口設備文件 ttys2

 

廢話不多說，下面附上完整的代碼。

注：代碼是google的源代碼+網上找的一些參考資料=現在的一個整合代碼。

注意C和h代碼中的數據類型，盡量以jint、jstring等來定義。（jint相當於java的int...）因為要被java調用，所以做好這樣定義

.h代碼（用於jni方法聲明 即要在java中調用的方法聲明）注意包名+類名+方法名

SerialPort.h

 

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class org_winplus_serial_utils_SerialPort */

#ifndef _Included_android_serialport_SerialPort
#define _Included_android_serialport_SerialPort
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
    /*
     * Class:     org_winplus_serial_utils_SerialPort
     * Method:    open
     * Signature: (Ljava/lang/String;II)Ljava/io/FileDescriptor;
     */
    JNIEXPORT jobject JNICALL Java_android_serialport_SerialPort_open
    (JNIEnv *env, jclass thiz, jstring path, jint baudrate,
     jint databits, jint stopbits, jchar parity);
    /*
     * Class:     org_winplus_serial_utils_SerialPort
     * Method:    close
     * Signature: ()V
     */
    JNIEXPORT void JNICALL Java_android_serialport_SerialPort_close
    (JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

 

.C代碼（用於jni方法的具體實現代碼本例中串口操作的所有代碼）注意包名+類名+方法名

注意C代碼中 寫一個方法，一定要寫到調用地方的前面。或者前面寫聲明；即 A要調用B方法，B方法代碼必須要在A方法前面。由於平時寫java或者c#這些代碼是不需要這樣的寫法。一時切換到C代碼可能容易忘記。

 

SerialPort.C

 

#include <termios.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <jni.h>

#include "SerialPort.h"

#include "android/log.h"
static const char *TAG = "serial_port";
#define LOGI(fmt, args...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,  TAG, fmt, ##args)
#define LOGD(fmt, args...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, TAG, fmt, ##args)
#define LOGE(fmt, args...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, fmt, ##args)
int fd;
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;
    }
}

/**

* 設置串口數據，校驗位,速率，停止位

* @param nBits 類型 int數據位 取值 位7或8

* @param nEvent 類型 char 校驗類型 取值N ,E, O,,S

* @param mStop 類型 int 停止位 取值1 或者 2

*/

int set_opt(jint nBits, jchar nEvent, jint nStop)
{

    LOGE("set_opt:nBits=%d,nEvent=%c,nSpeed=%d,nStop=%d", nBits, nEvent, nStop);


    struct termios newtio;

    if(tcgetattr(fd, & newtio) != 0)
    {

        LOGE("setup serial failure");

        return -1;

    }

    bzero( & newtio, sizeof(newtio));

    //c_cflag標志可以定義CLOCAL和CREAD，這將確保該程序不被其他端口控制和信號干擾，同時串口驅動將讀取進入的數據。CLOCAL和CREAD通常總是被是能的

    newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;


    switch(nBits) //設置數據位數
    {

    case 7:

        newtio.c_cflag &= ~CSIZE;

        newtio.c_cflag |= CS7;

        break;

    case 8:

        newtio.c_cflag &= ~CSIZE;

        newtio.c_cflag |= CS8;

        break;

    default:


        break;

    }

    switch(nEvent) //設置校驗位
    {

    case 'O':

        newtio.c_cflag |= PARENB; //enable parity checking

        newtio.c_cflag |= PARODD; //奇校驗位

        newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);



        break;

    case 'E':

        newtio.c_cflag |= PARENB; //

        newtio.c_cflag &= ~PARODD; //偶校驗位

        newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);



        break;

    case 'N':

        newtio.c_cflag &= ~PARENB; //清除校驗位



        break;


    default:


        break;

    }
    switch(nStop) //設置停止位
    {

    case 1:

        newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;

        break;

    case 2:

        newtio.c_cflag |= CSTOPB;

        break;

    default:

        // LOGW("nStop:%d,invalid param", nStop);

        break;

    }

    newtio.c_cc[VTIME] = 0;//設置等待時間

    newtio.c_cc[VMIN] = 0;//設置最小接收字符

    tcflush(fd, TCIFLUSH);

    if(tcsetattr(fd, TCSANOW, & newtio) != 0)
    {

        LOGE("options set error");

        return -1;

    }


    LOGE("options set success");
    return 1;

}


/*
 * Class:     android_serialport_SerialPort
 * Method:    open
 * Signature: (Ljava/lang/String;II)Ljava/io/FileDescriptor;
 */
JNIEXPORT jobject JNICALL Java_android_serialport_SerialPort_open
(JNIEnv *env, jclass thiz, jstring path, jint baudrate,
 jint databits, jint stopbits, jchar parity)
{

    speed_t speed;
    jobject mFileDescriptor;

    /*波特率 */
    {
        speed = getBaudrate(baudrate);
        if (speed == -1)
        {
            /* TODO: throw an exception */
            LOGE("Invalid baudrate");
            return NULL;
        }
    }

    /* Opening device */
    {
        jint flags = 0;
        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 | O_NONBLOCK);
        //fd=fd;
        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);
        //設置波特率
        cfsetispeed(&cfg, speed);
        cfsetospeed(&cfg, speed);

        if (tcsetattr(fd, TCSANOW, &cfg))
        {
            LOGE("tcsetattr() failed");
            close(fd);
            /* TODO: throw an exception */
            return NULL;
        }

        //配置校驗位 停止位等等
        set_opt(databits, parity, stopbits);
    }

    /* Create a corresponding file descriptor */
    {
        jclass cFileDescriptor = (*env)->FindClass(env, "java/io/FileDescriptor");
        jmethodID iFileDescriptor = (*env)->GetMethodID(env, cFileDescriptor, "<init>", "()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_serialport_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);
}

 

java代碼 調用jni提供的方法進行串口操作

package android.serialport;

import java.io.File;
import java.io.FileDescriptor;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;

import android.util.Log;

public class SerialPort {
    private static final String TAG = "SerialPort";
   
    private FileDescriptor mFd;
    private FileInputStream mFileInputStream;
    private FileOutputStream mFileOutputStream;
    /***
     * 構造方法
     * @param device 串口文件
     * @param baudrate 波特率
     * @param dataBits 數據位
     * @param stopBits 停止位
     * @param parity   校驗位
     * @throws SecurityException
     * @throws IOException
     */
    public SerialPort(File device, int baudrate, int dataBits,int stopBits,char parity)
            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, dataBits,stopBits,parity);
        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;
    }


    // 調用JNI中 打開方法的聲明 
    private native static FileDescriptor open(String path, int baudrate,
            int dataBits,int stopBits,char parity);

    public native void close();

    static {
        System.loadLibrary("serial_port");
    }
}