Android通過JNI實現與C語言的串口通訊操作藍芽硬體模組

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一直想寫一份技術文檔，但由於自感能力有限而無從下筆，最近做了個關於Android平台下實現與C語言的通訊來操作藍芽模組的項目，中間碰到了許多問題，也在網上查了許多資料，在完成主要功能後，也有一些人在網上問我一些問題，這裡寫下這篇文檔算是一個階段性的總結。如果反響好，後續將會發上Android Stub與新版Android HAL的學習文檔。

由於藍芽模組是串口通訊機制，使用C語言來訪問，而Android的應用程式層採用Java，無法直接操作硬體。故使用JNI的技術實現主要功能。Android的JNI應該屬於Android HAL的一部分，由於Android的HAL機制目前還沒完全摸索透，所以這裡的程式架構算是老版本的HAL機制。程式架構如。

一、 什麼是JNI？

JNI是Java Native Interface的縮寫，中文為JAVA本地調用。從Java1.1開始，Java Native Interface(JNI)標準成為java平台的一部分，它允許Java代碼和其他語言寫的代碼進行互動。JNI一開始是為了本地已編譯語言，尤其是C和C++而設計的，但是它並不妨礙你使用其他語言，只要呼叫慣例受支援就可以了。（以上內容摘自百度百科）

二、 如何使用JNI？

1、在使用JNI之前，你要確保你的電腦中安裝以下軟體環境：

Android SDK ：版本與你硬體測試環境版本相同，在Google的Android官網下載

Android NDK ：用於編譯C檔案為.so的共用庫，如果你是在Linux下進行開發而又具有Android的完全SDK，則不需要

Cygwin ：用於編譯C檔案

Android 開發環境 ：android開發環境的配置網上一大堆，這裡不再贅述

2、程式中由於只用到Java調C，而不需要C調Java，所以在應用程式層調C的函數很簡單，只需要在一個方法前加入native關鍵字（native的方法不能有方法體），然後將編譯的共用庫匯入即可。

如下：

public class BluetoothJNI {

static{

System.loadLibrary("jni");

}

public native static int bluetoothOn(String strAT);

public native static void bluetoothOff(String strAT);

public native static String readSerial();

public native static void write(String strAT);

}

 

3、Eclipse在儲存工程後，會自動把Java檔案編譯為class檔案，我們使用javah命令把class檔案編譯成C標頭檔。如下：

 

執行此命令後將會在工程的bin目錄下產生一個.h的C標頭檔。標頭檔中會產生對應Java native方法的函式宣告。建立一個與標頭檔同名的C檔案並實現所有函數。

 

4、由於Android的底層是基於Linux核心，所以一些Windows下的系統函數不可用，Linux下的串口通訊文章網上有很多，此處代碼繁多，就不貼出來了。，我們在C檔案中引入jni.h與剛產生的標頭檔以確保JNI能調用。注意：整個程式的核心部分便是在此處，C語言與藍芽模組的串口通訊處，我在此處碰到的問題也是最多的。

三、編譯C檔案

1、在Android-ndk-r5b\samples\下建立目錄Bluetooth\jni，將C檔案與標頭檔複製過來，建立Makefile。如下：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

 

include $(CLEAR_VARS)

 

LOCAL_C_INCLUDES := $(JNI_H_INCLUDE)

LOCAL_LDLIBS := -lm -llog

 

LOCAL_MODULE    := jni

LOCAL_SRC_FILES := com_android_semisky_bluetooth_util_BluetoothJNI.c

 

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

2、開啟Cygwin bash shell，進入Bluetooth目錄，執行ndk-build進行編譯。

 

3、將libs/armeabi下產生的libjni.so檔案拷入到Android工程的libs/armeabi目錄下。安裝apk到開發板，執行程式。

四、可能出現的問題

1、串口讀寫權限的問題

網上的方法是在Java中擷取su帳號來改許可權或者在init.rc中添加命令來修改許可權最後編譯成img燒錄進開發板，而這兩種方法我都沒成功，最後沒辦法在dos下執行shell命令來修改

2、C檔案的串口讀寫問題

我不知道是我的程式有問題還是藍芽模組的問題，在藍芽模組返回資料稍大的時候，會出現資料有時返回有時不返回的情況。

3、亂碼問題

藍芽返回的資料時而出現亂碼，未解決。

4、串口號的問題

如果你open的時候返回的fd小於1，確保你的開發板串口號是否正確，協議是否正確，許可權是否修改。

5、最大大大的問題

讀取串口程式碼片段的演算法問題，最佳化問題，不然資料會返回不正常。