android串口通訊

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最近段時間一直在做android下串口通訊的東東，大概功能是android系統端的ARM和系統外的一個MCU通訊，通過android介面控制MCU上掛的裝置，如radio、TV、BT等等，下面對這個過程作一個淺顯的闡述，有錯之處還望大家斧正……

先來看一張圖，如下：

我是直接在HAL層中通過兩個線程對串口的裝置節點/dev/ttymxc1進行讀和寫的，相應的代碼如下：

1、init代碼

/***************************************************************
** fun:   init uart(/dev/ttymxc1);
** in:    
** out:   fd sucess, -1 false;
** init_mcuuart
***************************************************************/
static int  init_mcuuart(void)
{
int fd,var;
    portinfo pPort_info;
int err;

    dbg(DBG_DEBUG," init_mcuuart in");

//clear message buf
    memset(&pPort_info,0,sizeof(portinfo));

//alloc sent and receive buf
    pSentMessagePackage = malloc(sizeof(msgpkg));
    pReceiveMessagePackage = malloc(sizeof(msgpkg));

    fd=open_mcuport();

    pSentMessagePackage->fd= fd;
    pReceiveMessagePackage->fd= fd;

if(fd == -1)
    {
        LOGE("init_mcuuart open port error!");
return -1;
    }

    pPort_info.baud_rate=COM1MCU_BAUD;
    pPort_info.data_bits=COM1MCU_DATABIT;
    pPort_info.flow_ctrl=COM1MCU_CTRL;
    pPort_info.stop_bit=COM1MCU_STOPBIT;
    pPort_info.parity=COM1MCU_PARITY;
    pPort_info.port_fd=fd;

//pthread_mutex_lock(&pPort_info.portlock);
    var = set_portLocked(&pPort_info);
//pthread_mutex_unlock(&pPort_info.portlock);
    
if(var < 0)
    {
        LOGE("set_portLocked error!");
return -1;
    }

//handshake message
//messagePackage(&PowerOnHandShakeCmd,NULL);

//messagePackage(&TestCmd,"************com1mcu.c mode for test*********");

//uart send message thread
    sem_init(&pSentMessagePackage->uart_begin, 0, 0);
    sem_init(&pSentMessagePackage->uart_end, 0, 0);
    pSentMessagePackage->uart_inited = true;
    err = pthread_create(&pSentMessagePackage->thread_id, NULL, &uartUploadData, (void *)pSentMessagePackage);

if(err != 0)
        LOGE("init_mcuuart pthread_create pSentMessagePackage error %s!",strerror(err));

//uart receive message thread and analyze it
//sem_init(&pReceiveMessagePackage->uart_begin, 0, 0);
    sem_init(&pReceiveMessagePackage->uart_end, 0, 0);
    pReceiveMessagePackage->uart_inited = true;
    err = pthread_create(&pReceiveMessagePackage->thread_id, NULL, &uartDownloadData, (void *)pReceiveMessagePackage);

if(err != 0)
        LOGE("init_mcuuart pthread_create pReceiveMessagePackage error %s!",strerror(err));

return 0;               
}

2、發送資料回呼函數

/***************************************************************
** fun:   uart send handle
** in:    arg pSentMessagePackage
**out:   
** uartUploadData
****************************************************************/
static void * uartUploadData(void * arg)
{
    pMsgPkg upData = (pMsgPkg)arg;

while(1)
    {
        sem_wait(&upData->uart_begin);
if(!upData->uart_inited)
        {
            sem_post(&upData->uart_end);
break;
        }
//No message to upload
        if(upData->messageCnt <= 0)
            sem_wait(&upData->uart_begin);

        upData->SYNCCode = SYNCDATA1;    

#if 1        
if(!CRCCheck((uuint8*)upData,Send))    //CRC
        {
            LOGE("uartUploadData CRC Error!");
            sem_wait(&upData->uart_begin);
        }
#endif        

//sent message len = SYNCCodeLen(2)+CmdCnt(1)+CmdLen(1)+messageLen(N)+CRCLen(1)
        send_mcuuart(upData->fd,upData,upData->messageLen+5);

        sem_post(&upData->uart_end);

        upData->messageCnt = 0;
        upData->messageLen = 0;
    }

return true;
}

3、接收資料回呼函數

/***************************************************************
** fun:   uart receive handle
** in:    arg pReceiveMessagePackage
** out:   
** uartDownloadData
****************************************************************/
static void * uartDownloadData(void * arg)
{
    uuint8 buffer[RECMSGONCELEN];
    pMsgPkg pmsg = (pMsgPkg)arg;
int len,i;

while(1)
    {    
if(!pmsg->uart_inited)
        {
            sem_post(&pmsg->uart_end);
break;
        }

        recv_mcuuart(pmsg->fd,buffer,&len,RECMSGONCELEN,RECMSGTIMEOUT);

if(len > 0)
        {            
//copy the receive data to the big buf
            for(i=0;i<len;i++)
            {
if(pmsg->pRecPoint >= RECMSGBUFLEN)
                    pmsg->pRecPoint = 0;

                receiveBuf[pmsg->pRecPoint] = buffer[i];
                pmsg->pRecPoint++;
            }

            memset(buffer,0,RECMSGONCELEN);
        }

        LOGI("pAnalyzePoint=%d,pRecPoint=%d",pmsg->pAnalyzePoint,pmsg->pRecPoint);

//have new message and prev message have handout to app, analyze from the analyze Point
        if((pmsg->pAnalyzePoint != pmsg->pRecPoint)&&(!pmsg->handOutFlag))
            analyzeMsgPackage(pmsg, &(receiveBuf[pmsg->pAnalyzePoint]));
    }

return true;    
}

JNI中的代碼很簡單，通過init、upload、download這三個HAL層中的函數介面對串進行初始化、寫資料和讀資料。

寫資料的時候，直接把java傳過來的資料通過upload在HAL中加上資料頭及CRC位，然後在寫線程中寫入串口裝置節點……

讀資料的時候，在HAL中通過讀資料的線程從串口裝置節點中將資料讀出後進行解析和CRC校正，如果CRC校正正常則把解析之後的資料通過JNI層傳給java中進行使用。

值得一提的是接收資料和解析資料的時候相應buffer的控制，我這裡在接收資料的時候用的是一個環形buffer，容量為1KByte,這樣做的目的的防止接收資料丟失。

 

JAVA中的代碼主要是兩部分，一部分是實現寫資料的方法，這個比較簡單，封閉好JNI中的本地函數uart_upload就行了。別一部分是實現讀資料的方法，這個有點麻煩，因為在我的系統裡讀資料的時候可能有主動上報的資料，也就是ARM這邊沒有請求，MCU那邊如果有資料時會主動上報給ARM，比如MCU那邊的按鍵資訊等。我在讀的方法裡用了一個線程來處理這些，不停的掃描解析資料的buffer，當有正確的資料已經解析並存在於解析buffer中時，就在這個線程裡通過廣播的方式將訊息廣播出去，然後在APP中監聽這個廣播就行了，相應的代碼比較多，這裡就不發上來了！

最後要強調一點的是，由於操作裝置節點的時候，需要有system使用者的許可權，我是在相應的app的設定檔中增加了android:sharedUserId="android.uid.system" 

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