Android串口開發

開發環境

Android studio2.3.1
NDK: android-ndk-r12b

創建c++工程

使用Android studio2.3.1直接創建c++工程，省去自己手動一步步的去配置jni，方便很多。如圖：

新建自己的C文件

在main-cpp目錄下新建自己的SerialPort.c文件；相對應的將app-CMakeLists.txt修改

我這裏是把創建項目時，默認的c++文件刪除了，如果你沒刪除，需要在之前的路徑後面加上自己的路徑src/main/cpp/serialPort.c
還有兩個serialportlib是我們自己命名的庫文件名稱。如果你有多個庫換行添加即可

串口的c文件中的方法

java基本需要JNI層提供1.一個打開串口方法，返回一個文件描述符FileDescriptor；2.一個關閉串口兩方法就可以實現與串口進行數據的交互。下面貼出我的serialPort.c代碼

#include     <stdio.h>
#include     <stdlib.h>
#include     <unistd.h>
#include     <sys/types.h>
#include     <sys/stat.h>
#include     <fcntl.h>
#include     <termios.h>
#include     <errno.h>
#include     <jni.h>
#include     <android/log.h>
#include     <string.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)

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:     com_dewo_tzc_serialportlib_SerialPort
 * Method:    open
 * Signature: (Ljava/lang/String;II)Ljava/io/FileDescriptor;
 */
JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_dewo_tzc_serialportlib_SerialPort_open
  (JNIEnv *env, jclass thiz, jstring path, jint baudrate, jint flags)
{
    int fd;
    speed_t speed;
    jobject mFileDescriptor;

    /* 這裏獲取設置的波特率 */
    {
        speed = getBaudrate(baudrate);
        if (speed == -1) {
            /* TODO: throw an exception */
            LOGE("Invalid baudrate");
            return NULL;
        }
    }

    /* 打開串口 */
    {
        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;
        }
    }

    /*配置串口 */
    {
        struct termios cfg;
        LOGD("Configuring serial port");
        if (tcgetattr(fd, &cfg))//初始設置串口的配置
        {
            LOGE("tcgetattr() failed");
            close(fd);
            /* TODO: throw an exception */
            return NULL;
        }

        cfmakeraw(&cfg);
        cfsetispeed(&cfg, speed);// 結構中存儲的輸入波特率爲 speed。如果輸入波特率被設爲0，實際輸入波特率將等於輸出波特率
        cfsetospeed(&cfg, speed);//設置 termios_p 指向的 termios 結構中存儲的輸出波特率爲 speed

        if (tcsetattr(fd, TCSANOW, &cfg))//設置串口的配置，TCSANOW立即生效的意思
        {
            LOGE("tcsetattr() failed");
            close(fd);
            /* TODO: throw an exception */
            return NULL;
        }
    }

    /* 生成一個文件描述符FileDescriptor*/
    {
        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:     com_dewo_tzc_serialportlib_SerialPort
 * Method:    close
 * Signature: ()V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_dewo_tzc_serialportlib_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);
}

在項目運行時 NDK版本如果太低或用AndroidStudio上自動下載的NDK可能會在設置串口配置的地方出錯，我之前就是，然後換了一個android-ndk-r12b就好了推薦最少NDK版本爲android-ndk-r11b。

在java中調用.c方法

java中調用串口的方法SerialPort.java代碼：

package com.dewo.tzc.serialportlib;

import android.util.Log;

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;

/**
 * Created by tzc 2017/6/30.
 */

public class SerialPort {
    private final String TAG=SerialPort.class.getName();

    private FileDescriptor mFd;
    private FileInputStream mFileInputStream;
    private FileOutputStream mFileOutputStream;

    public SerialPort(File device, int baudrate, int flags) throws SecurityException, IOException {
         /* 這裏是判斷有串口的讀寫權限 */
        if (!device.canRead() || !device.canWrite()) {
            try {
                /*沒有就需要申請權限，這個地方需要將Android設備root提供權限 */
                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();
            }
        }
        //調用jni,打開串口
        this.mFd = open(device.getAbsolutePath(), baudrate, flags);
        if(this.mFd == null) {
            Log.e(TAG, "native open returns null");
            throw new IOException();
        } else {
            //獲取與串口通信的輸入輸出流
            this.mFileInputStream = new FileInputStream(this.mFd);
            this.mFileOutputStream = new FileOutputStream(this.mFd);
        }
    }

    // Getters and setters
    public InputStream getInputStream() {
        return mFileInputStream;
    }

    public OutputStream getOutputStream() {
        return mFileOutputStream;
    }

    static {
    //這個靜態庫的名字必須與之前我們在CMakeLists.txt中的命名相同
        System.loadLibrary("serialportlib");
    }
    // JNI
    private native static FileDescriptor open(String path, int baudrate, int flags);
    public native void close();
}

最後就可以通過mFileInputStream，mFileOutputStream 來與串口進行數據交流啦。。

so文件集成連接串口

有些因爲jni問題一直調用不到c中的方法也可以集成.so文件
壓縮文件中的數據如下

將jniLibs文件夾複製到項目的src/main中，將com文件夾複製到項目的src/main/java中
so下載地址：http://download.csdn.net/download/qq_24239099/9937704

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