210开发板Android系统串口程序

作者: 超低空 | 来源:发表于2014-12-19 20:51 被阅读2878次

最近由于项目需要，花了两天时间在Android平台下编写了一个串口助手软件。硬件平台是友善之臂的tiny210开发板。起初的想法是首先基于Linux驱动做一些修改，然后自行编写HAL层代码，最后编写Android应用程序调用HAL Stub来实现和串口通信。后来在网上看到友善之臂为Android系统操作硬件资源专门开发了一个库文件：libfriendlyarm-hardware.so，通过它我们可以很方便的操作串口。于是对这个文件深入了解了一下。

网上可以搜出很多关于这个文件用法的博客，但是全部都是同样的内容，也不知谁是原创。并且博客中的代码个人觉得有些地方略显多余，亲测了一下，串口程序会有明显的卡顿（也许是本人开发板硬件条件问题），于是自己按照官方的接口说明编写了一个程序。测试通过之后总算搞定，现在把我的过程和源代码分享给大家，希望能帮到大家。（工程源码GitHub地址见文章结尾处）

1、硬件连接

首先我们要用串口线连接PC和开发板，注意需要用交叉线相连。可以用友善自带Android系统中的串口助手测试一下，保证串口的线路通畅

2、部署库文件

这里按照配套光盘里的开发板用户手册4.2.1节介绍的方法部署（点击可下载）。

首先进入工程目录，在libs文件下新建armeabi文件夹，然后把libfriendlyrm-hardware.so文件放入此文件夹下。
然后在eclipse中src目录下新建一个包，包名为com.friendlyarm.AndroidSDK，并新建名为HardwareControler.java的文件，写入以下内容：

package com.friendlyarm.AndroidSDK;
import android.util.Log
public class HardwareControler
{ 
//Serial Port
     static public native int openSerialPort( String devName, long baud, int dataBits, int stopBits );      static public native int write(int fd, byte[] data);
     static public native int read(int fd, byte[] buf, int len);
     static public native int select(int fd, int sec, int usec);
     static public native void close(int fd);
     static {
              try {
                     System.loadLibrary("friendlyarm-hardware");
                    } catch (UnsatisfiedLinkError e) {
                            Log.d("HardwareControler", "libfriendlyarm-hardware library not found!");
        }
    }
}

部署完后，右键工程→fresh，可以看到如下图所示选中的四个文件：

部署完毕

接下来就可以新建我们的应用代码了。在代码开头导入 com.friendlyarm.AndroidSDK.HardwareControler就可以。

3、布局文件

工程比较简单，这里只需要一个布局文件即可。我只用了一个接收显示区，一个发送显示区和关闭、打开、发送、清空四个按钮。布局文件代码如下：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:baselineAligned="false"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="horizontal"
    android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
    android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
    tools:context=".HardwareControler" 
    android:background="@android:color/holo_green_dark">

    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:layout_weight="1"
        android:orientation="vertical" >

        <TextView
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="@string/receive_textview" />

        <TextView
            android:id="@+id/rev_tv"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="match_parent"
            android:background="@android:color/darker_gray" />
    </LinearLayout>

    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:layout_marginLeft="10dp"
        android:layout_weight="1"
        android:orientation="vertical" >

        <TextView
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="@string/send_edittext" />

        <EditText
            android:hint="@string/data_to_send"
            android:id="@+id/send_et"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="60dp"
            android:background="@android:color/darker_gray" />

        <RelativeLayout
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="match_parent"
            android:gravity="center"
            android:orientation="horizontal" >

            <Button
                android:id="@+id/openSerial_bt"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="wrap_content"
                android:layout_margin="20dp"
                android:text="@string/open_serial" />

            <Button
                android:id="@+id/closeSerial_bt"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="wrap_content"
                android:layout_toRightOf="@id/openSerial_bt"
                android:layout_alignTop="@id/openSerial_bt"
                android:text="@string/close_serial"
                android:enabled="false" />

            <Button
                android:id="@+id/sendSerial_bt"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="wrap_content"
                android:layout_alignLeft="@id/openSerial_bt"
                android:layout_below="@id/openSerial_bt"
                android:text="@string/send_data" />

            <Button
                android:id="@+id/clear_bt"
                android:layout_marginLeft="20dp"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="wrap_content"
                android:layout_alignTop="@id/sendSerial_bt"
                android:layout_toRightOf="@id/sendSerial_bt"
                android:text="@string/clear_data" />
        </RelativeLayout>
    </LinearLayout>

</LinearLayout>

我使用的是7寸的横屏，大家可以按照自己的屏幕来适配不同的代码。

4、Java代码编写

首先需要了解库文件为我们提供的接口函数，文档里有详细的解释：

int openSerialPort( String devName, long baud, int dataBits, int stopBits )
打开指定的串口设备，并返回文件描述符。
int write( int fd, byte[] data)
向打开的设备或文件中写数据。
int read( int fd, byte[] buf, int len)
从打开的设备或文件中读取数据。buf是接收缓存，len是需要接收的字节数，函数返回实际接收的字节数。
int select( int fd, int sec, int usec)
查询打开的设备或文件是否有数据可读。
void close(int fd)
关闭指定的文件描述符。

代码说明：
首先用户点击打开按键，此时会开启监听进程通过select函数不断监听是否有数据进来，如果有，则通过handler发送消息通知主线程显示。如下：

openSerial.setOnClickListener(new Button.OnClickListener()
        {
            @Override
            public void onClick(View v)
            {
                fd = HardwareControler.openSerialPort("/dev/s3c2410_serial3",
                        115200, 8, 1);
                openFlag = true;
                Toast.makeText(getApplicationContext(),
                        getString(R.string.open_sucssess), Toast.LENGTH_SHORT)
                        .show();
                openSerial.setEnabled(false);
                closeSerial.setEnabled(true);

                /**
                 * 启动线程监听数据
                 */
                listen = new Thread(new Runnable()
                {
                    @Override
                    public void run()
                    {
                        while (openFlag)
                        {
                            int m = HardwareControler.select(fd, 2, 20);
                            int n;
                            String text = "";
                            if (m == 1)
                            {
                                while ((n = HardwareControler.read(fd, buf,
                                        buf.length)) > 0)
                                {
                                    try
                                    {
                                        Thread.sleep(90);               // 睡眠等待数据完全接收
                                    } catch (InterruptedException e)
                                    {
                                        e.printStackTrace();
                                    }
                                    for (int i = 0; i < n; i++)
                                    {
                                        text += (char) buf[i];
                                    }
                                };
                                Log.d("MC", "n:" + n);
                                Message message = Message.obtain();
                                message.obj = text;
                                revHandler.sendMessage(message);
                                System.out.println(Arrays.toString(buf));
                            }
                            try
                            {
                                Thread.sleep(1000);
                            } catch (InterruptedException e)
                            {
                                e.printStackTrace();
                            }
                        }
                    }
                });
                listen.start();
            }
        });

这里需要注意的是：在while反复判断read返回值时，需要有一个短暂的睡眠以等待数据全部进入串口驱动程序，否则会出现数据间断的情况。此时，用户可以随时通过发送按键讲发送框里的数据发送出去，代码如下：

public void SendSerial()
    {
        HardwareControler.write(fd, send_et.getText().toString().getBytes());
    }
/**
 * 发送数据
 */
    sendSerial.setOnClickListener(new Button.OnClickListener()
    {
        public void onClick(View v)
        {
            SendSerial();
        }
    });

最后关闭串口：

/**
* 关闭串口
 */
    closeSerial.setOnClickListener(new Button.OnClickListener()
    {
        @Override
        public void onClick(View v)
        {
            HardwareControler.close(fd);
            openFlag = false;
            openSerial.setEnabled(true);
            closeSerial.setEnabled(false);
            Toast.makeText(getApplicationContext(),
                    getString(R.string.close_sucssess), Toast.LENGTH_SHORT)
                    .show();
        }
    });

到这里，基本的功能已经全部实现，亲测之后对于功能上还算过关，界面比较粗糙。欢迎各位朋友对代码进行修正补缺，有什么问题也可以给我留言，一起探讨。

tiny210开发板用户手册下载：
http://yun.baidu.com/share/link?shareid=2019636114&uk=67973003
apk下载链接：
http://yun.baidu.com/share/link?shareid=2360935897&uk=67973003
GitHub源码下载链接：
https://github.com/hust-MC/Android-Serial.git

网友评论

Deng_Wei:我想问你呀你怎么添加的代码框呀怎么把代码弄上去的
超低空:@Inknkg 你好，建议看一下markdown的语法，了解之后有什么问题可以给我留言
hadisi5216:Thread.sleep(90);延时等待接收这种做法很不靠谱，会丢失数据。有遇到问题的可以找我聊聊。
NanoPC-T2串口通讯官方还没有提供.so文件等资料，楼主有解决没！
超低空:@hadisi5216 你好，select就是做轮询操作的，对于串口应该是够用了的，如果真的需要很高的实时性，需要用到linux的终端来实现。

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