Android 串口通信（二）

前言

上一篇中主要介紹了串口基礎內容和基於谷歌官方android-serialport-api庫 對Android設備進行的串口操作，這篇文章主要介紹基於Usb轉串口驅動庫usb-serial-for-android 的相關內容及操作，同時對Usb串口設備進行插拔監聽等相關操作。

Usb轉串口開發

USB轉串口即實現USB接口到通用串口之間的轉換，為沒有串口的設備提供快速的通道，而且，使用USB轉串口設備等於將傳統的串口設備變成了即插即用的USB設備。作為應用最廣泛的USB接口，支持熱插撥，即插即用，傳輸速度快。實際使用中我們能用到USB TO TTL 或者 USB TO RS485 等轉換線，通過轉換后，即可進行串口開發，即通過I/O流讀取，寫入文件數據。

Usb轉串口驅動庫usb-serial-for-android這個庫支持 USB 到串行轉換芯片:

• FTDI FT232R, FT232H, FT2232H, FT4232H, FT230X, FT231X, FT234XD 232r，FT232H，FT232H，FT4232H，FT230X，FT231X，FT234XD
• Prolific PL2303 多產的 PL2303
• Silabs CP2102, CP2105, ... Silabs CP2102，CP2105，..
• Qinheng CH340, CH341A 秦衡 CH340，CH341A

和實現 CDC/ACM 協議的設備，如

• Arduino using ATmega32U4 使用 ATmega32U4
• Digispark using V-USB software USB 使用 V-USB 軟件的數字公園
• BBC micro:bit using ARM mbed DAPLink firmware 微處理器: 位使用 ARM 處理 DAPLink 固件

開發流程

1. 獲取USB轉串口設備串口；
2. 配置（波特率，校驗位等），建立指定串口通信；
3. 串口寫入及接收返回的數據；
4. 結束通信，串口關閉。

使用過程

1. 注冊USB設備監聽及權限獲取相關內容：

   public class UsbBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {
   
       public static final String ACTION_USB_PERMISSION = "android.intent.USB_PERMISSION";
   
       private OnUsbDeviceStateChangeListener mOnUsbDeviceStateChangeListener;
   
       public void registerReceiver(Context context, OnUsbDeviceStateChangeListener onUsbDeviceStateChangeListener) {
           IntentFilter filter = new IntentFilter(ACTION_USB_PERMISSION);
           filter.addAction(UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_DETACHED);
           filter.addAction(UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_ATTACHED);
           context.registerReceiver(this, filter);
           this.mOnUsbDeviceStateChangeListener = onUsbDeviceStateChangeListener;
       }
   
       @Override
       public void onReceive(Context context, Intent intent) {
           String action = intent.getAction();
           UsbDevice mUsbDevice = intent.getParcelableExtra(UsbManager.EXTRA_DEVICE);
           int usbState = -1;
           //Usb串口權限
           if (ACTION_USB_PERMISSION.equals(action)) {
               usbState = 0;
           }
           // Usb設備連接
           else if (UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_ATTACHED.equals(action)) {
               usbState = 1;
           }
           // Usb設備斷開
           else if (UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_DETACHED.equals(action)) {
               usbState = 2;
           }
           if (mOnUsbDeviceStateChangeListener != null) {
               mOnUsbDeviceStateChangeListener.onUsbDeviceStateChange(usbState, mUsbDevice);
           }
       }
   
       public interface OnUsbDeviceStateChangeListener {
           /**
            * Usb權限獲取
            */
           int ACTION_PERMISSION_GAINED = 0;
           /**
            * Usb設備連接
            */
           int ACTION_DEVICE_ATTACHED = 1;
           /**
            * Usb設備斷開
            */
           int ACTION_DEVICE_DETACHED = 2;
   
           void onUsbDeviceStateChange(int usbDeviceState, UsbDevice usbDevice);
       }
   }
   

2. 獲取Usb轉串口設備：

   public List<UsbSerialPort> getAllSerialPort() {
       List<UsbSerialDriver> drivers = UsbSerialProber.getDefaultProber().findAllDrivers(mUsbManager);
       List<UsbSerialPort> result = new ArrayList<>();
       for (UsbSerialDriver driver : drivers) {
           List<UsbSerialPort> ports = driver.getPorts();
           result.addAll(ports);
       }
       return result;
   }
   

3. 建立串口通信：

   public void openSerialPort(UsbSerialPort usbSerialPort, UsbSerialPortParameters usbSerialPortParameters) {
       if (usbSerialPort == null || usbSerialPortParameters == null) {
           return;
       }
       UsbDeviceConnection connection = mUsbManager.openDevice(usbSerialPort.getDriver().getDevice());
       this.mUsbSerialPort = usbSerialPort;
       this.mUsbSerialPortParameters = usbSerialPortParameters;
       if (connection != null) {
           try {
               usbSerialPort.open(connection);
               usbSerialPort.setParameters(usbSerialPortParameters.getBaudRate(), usbSerialPortParameters.getDataBits(), usbSerialPortParameters.getStopBits(), usbSerialPortParameters.getParity());
               mSerialInputOutputManager = new SerialInputOutputManager(usbSerialPort, this);
               ExecutorService mExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
               mExecutor.submit(mSerialInputOutputManager);
           } catch (IOException e) {
               if (mOnUsbSerialListener != null) {
                   mOnUsbSerialListener.onSerialOpenException(e);
               }
           }
           isOpened = true;
           if (mOnUsbSerialListener != null) {
               mOnUsbSerialListener.onSerialOpenSuccess();
           }
       } else {
           mUsbManager.requestPermission(usbSerialPort.getDriver().getDevice(), mPermissionIntent);
       }
   }
   

4. 建立串口通信后，利用SerialInputOutputManager進行串口發送及數據返回接收：

   public boolean sendSerialPort(byte[] commandBytes) {
       if (mUsbSerialPort != null && isOpened && commandBytes.length > 0) {
           try {
               mUsbSerialPort.write(commandBytes, PORT_WRITE_TIME_OUT_MILLIS);
           } catch (IOException e) {
               return false;
           }
           return true;
       }
       return false;
   }
   

   public void onNewData(byte[] data) {
       if (mOnUsbSerialListener != null) {
           mOnUsbSerialListener.onReceivedData(data);
       }
   }
   

5. 串口關閉：

   public void closeSerialPort() {
       try {
           if (mUsbSerialPort != null) {
               mUsbSerialPort.close();
           }
       } catch (IOException e) {
           e.printStackTrace();
       }
       isOpened = false;
       if (mSerialInputOutputManager != null) {
           mSerialInputOutputManager.stop();
           mSerialInputOutputManager = null;
       }
   }
   

整個Usb轉串口通信基本操作就是這樣，主要還是對輸入、輸出流的讀寫，具體內容可以查看Usb轉串口驅動庫usb-serial-for-android庫中的詳細內容。

訪問Github項目查看例子具體代碼實現：

https://github.com/MickJson/AndroidUSBSerialPort

如果使用Kotlin進行開發，可以查看這個串口調試工具：https://github.com/HelloHuDi/usbSerialPortTools ，關於串口開發UI很多都參考自此，且使用起來調試還是十分方便的。

參考資料：

Usb轉串口通信庫：https://github.com/mik3y/usb-serial-for-android

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