串口通信（Serial Communications）的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。
波特率：这是一个衡量符号传输速率的参数。
主要介绍一下内容：
1.android-serialport-api简单介绍
2.硬件地址和波特率的获取
3.发送和数据和接收数据
android-serialport-api下有两个主要的类
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| SerialPort | 获取串口的类(其实就是获取输入输出流) |
| SerialPortFinder | 获取硬件地址的类 |
SerialPort构造方法 –> jni open –>c open
需要一个操作串口的对象
创建SerialPort对象
JNI(使用c语言的open函数打开文件)
操作的文件对象，波特率，文件操作权限。
调用jni的open方法创建对象。
返回文件的描述(FileDescriptor)
返回需要的串口对象。
public SerialPort(File device, int baudrate, int flags)
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| device | 要操作的文件对象 |
| baudrate | 波特率 |
| flags | 文件操作的标志 |
c语言中open函数是用来打开一个文件的。具体可以看这里C语言open()函数：打开文件函数
int open(const char * pathname, int flags);
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| pathname | pathname 指向欲打开的文件路径字符串 |
| flags | 文件的打开打开方式: O_RDONLY 以只读方式打开文件O_WRONLY 以只写方式打开文件O_RDWR 以可读写方式打开文件 |
返回值：若所有欲核查的权限都通过了检查则返回0 值, 表示成功, 只要有一个权限被禁止则返回-1.
package android_serialport_api;
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;
import android.util.Log;
/**
1. 串口类
2. @author qiwenming
3. */
public class SerialPort {
private static final String TAG = "SerialPort";
/*
* Do not remove or rename the field mFd: it is used by native method close();
*/
private FileDescriptor mFd;//文件描述
private FileInputStream mFileInputStream;
private FileOutputStream mFileOutputStream;
/**
*获得一个窗口
* @param device 设备
* @param baudrate 波特率
* @param flags 标志
* @throws SecurityException
* @throws IOException
*/
public SerialPort(File device, int baudrate, int flags) throws SecurityException, IOException {
/* Check access permission */ //检查权限
if (!device.canRead() || !device.canWrite()) {
try {
//如果丢失权限，就再获取权限
/* Missing read/write permission, trying to chmod the file */
Process su;
su = Runtime.getRuntime().exec("/system/bin/su");
String cmd = "chmod 666 " + device.getAbsolutePath() + "\n" + "exit\n";
//写命令
su.getOutputStream().write(cmd.getBytes());
if ((su.waitFor() != 0) || !device.canRead() || !device.canWrite()) {
throw new SecurityException();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
throw new SecurityException();
}
}
//打开设备，这里面调用jni 的open方法
mFd = open(device.getAbsolutePath(), baudrate, flags);
if (mFd == null) {
Log.e(TAG, "native open returns null");
throw new IOException();
}
mFileInputStream = new FileInputStream(mFd);
mFileOutputStream = new FileOutputStream(mFd);
}
// Getters and setters
public FileInputStream getInputStream() {
return mFileInputStream;
}
public FileOutputStream getOutputStream() {
return mFileOutputStream;
}
//============== JNI=========================================
/**
* 打开串口设备的方法
* @param path 设备的绝对路径
* @param baudrate 波特率
* @param flags 标志
* @return
*/
private native static FileDescriptor open(String path, int baudrate, int flags);
//关闭设备
public native void close();
//加载库文件
static {
System.loadLibrary("serial_port");
}
}/*
* Class: android_serialport_SerialPort
* Method: open
* Signature: (Ljava/lang/String;II)Ljava/io/FileDescriptor;
*/
JNIEXPORT jobject JNICALL Java_android_1serialport_1api_SerialPort_open
(JNIEnv *env, jclass thiz, jstring path, jint baudrate, jint flags)
{
//变量定义，参数检查
......
/* Opening device */
//打开设备
{
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);
//使用c语言的open函数打开文件
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;
}
}
//设备的一些设置
......
/* Create a corresponding file descriptor */
//创建我们需要的 file descriptor
{
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;
}数据的发送很简单，通过SerialPort对象的getOutputStream()方法获取到输出流，然后把数据写入到这个流中就行了。
.....
mOutputStream = mSerialPort.getOutputStream();
// 把字符指令转为字节
byte[] text = StringUtils.hexStringToBytes(sendData.commandStr);
try {
mOutputStream.write(text);
mOutputStream.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}数据的接收，通过SerialPort对象的getInputStream()方法获取到输入流，然后读流的就行了。不过一般会开一个线程去读数据
......
try {
mSerialPort = mApplication.getSerialPort();
mOutputStream = mSerialPort.getOutputStream();
mInputStream = mSerialPort.getInputStream();
/* Create a receiving thread */
mReadThread = new ReadThread();
mReadThread.start();
} catch (SecurityException e) {
DisplayError(R.string.error_security);
} catch (IOException e) {
DisplayError(R.string.error_unknown);
} catch (InvalidParameterException e) {
DisplayError(R.string.error_configuration);
}
....
/**
*读取流中的数据
*/
private class ReadThread extends Thread {
@Override
public void run() {
super.run();
while(!isInterrupted()) {
int size;
try {
byte[] buffer = new byte[64];
if (mInputStream == null) return;
size = mInputStream.read(buffer);
if (size > 0) {
onDataReceived(buffer, size);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return;
}
}
}
}
具体的话可以看项目中的SerialPortActivity这个类，但是这个只是一个例子而已，真正在使用中，我们要根据自己的要求来修改，后面的blog中会介绍。
我们都知道要操作一个串口设备，我们需要知道它的地址和波特率。其中波特率的话是一般根据硬件的说明来设定的，所以这个的话，我们只需要看说明就行了，当然在选择的波特率的时候，我们可以提供一些值来做选择。
我们可以创建一个集合来存储波特率，用到的时候来选择就行。
/**
* @author qiwenming
* @creation 2015-6-18 下午4:10:00
* @instruction 波特率的集合
*/
public class BaudRateListConstants {
private static List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
public static List<Integer> getBaudRateList(){
if(list.size()<=0){
list.add(50);
list.add(75);
list.add(110);
list.add(134);
list.add(150);
list.add(200);
list.add(300);
list.add(600);
list.add(1200);
list.add(1800);
list.add(2400);
list.add(4800);
list.add(9600);
list.add(38400);
list.add(57600);
list.add(115200);
list.add(230400);
list.add(460800);
list.add(500000);
list.add(576000);
list.add(921600);
list.add(1000000);
list.add(1152000);
list.add(1500000);
list.add(2000000);
list.add(2500000);
list.add(3000000);
list.add(3500000);
list.add(4000000);
}
return list;
}
}其实硬件地址，也是一个集合来存储着，用得使用，指定硬件地址。我们说andorid-serialport-api中主要的java文件有两个，其中SerialPort我们已经说了，剩下的SerialPortFinder就是获取硬件地址的类。
获取硬件地址的基本步骤：
读取/proc/tty/drivers文件
获取到基本地址,然后读取/dev下的所有文件，文件的开始地址与基础地址匹配的就是串口设备，文件的绝对路径地址存入到集合中。
串口设备的真实地址集合
或者如下：
开始
读取/proc/tty/drivers文件
获取到基本地址,然后读取/dev下的所有文件， 文件的开始地址与基础地址匹配的就是串口设备， 文件的绝对路径地址存入到集合中
串口设备的真实地址集合
结束
读取 /proc/tty/drivers 文件中的内容，判断哪些是串口设备的基础地址(通过serail这个关键字来判断)。我们可以看到drivers的文件内容如下(外设不同，文件内容不同)
流程图如下：
1.在读取文件的内容的时候，是一行一行的读取的。（如下面的那条数据）
2.读取到一行数据的时候，窃取第一串字符为文件名。（如下面的那条数据，文件名为：serial）
3.按照” +”(一个或者多个空格)分割一行数据。(如下面的数据分割后的结果是: w[0]=”serial”,w[1]=”/dev/ttyS”,w[2]=”4”,w[3]=”64-67”,w[4]=”serial”)
4.判断上面分割的字符数组的长度是否大于等于5，并且最后一个字符串是不是”serial”,满足条件传递filename到3.2.2中执行 3.2.2 。不满足读取下一行，直到读取完成。
serial /dev/ttyS 4 64-67 serial
流程图如下：
下面是/dev 目录的切图（部分）
1.获取/dev下的所有文件，得到一个文件数组files。
2.循环files，等到files[i]。
3.获取files[i]的绝度路径，判断这个绝对路径是不是以3.2.1中传递过来的基础地址filename开头。（例如：我们传递过来的是基础地址是：/dev/ttyS，那么我们这里满足条件的就是：/dev/ttyS0，/dev/ttyS1，/dev/ttyS2，/dev/ttyS3，这四个设备就是串口设备）
4.满足3说明是串口设备，保存到集合中，不满足执行5。
5.判读是否已经循环结束。结束返回集合，没有结束执行2。
/*
* Copyright 2009 Cedric Priscal
*
* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
* you may not use this file except in compliance with the License.
* You may obtain a copy of the License at
*
* http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
*
* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
* See the License for the specific language governing permissions and
* limitations under the License.
*/
package android_serialport_api;
import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.LineNumberReader;
import java.util.Iterator;
import java.util.Vector;
import android.util.Log;
/**
* 串口通讯的 寻检器
*
* @author qiwenming
*
*/
public class SerialPortFinder {
/**
* 设备类
*
* @author qiwenming
*/
public class Driver {
public Driver(String name, String root) {
mDriverName = name;
mDeviceRoot = root;
}
private String mDriverName;//设备名称
private String mDeviceRoot;//设备根节点
Vector<File> mDevices = null;//设备集合
/**
* 获取设备集合 这个是特定类型的设备 比如USB等
* @return
*/
public Vector<File> getDevices() {
//如果设备已经添加过，就不添加了，否则就必须添加
if (mDevices == null) {//如果
mDevices = new Vector<File>();
File dev = new File("/dev");
//获取 /dev 下的设备
File[] files = dev.listFiles();
int i;
for (i = 0; i < files.length; i++) {
//这里是拿文件的路径和我们 传递进来的路径进行对比，看看开头是不是我们传递捡来的 ，传递进来的函数是 外部类 getDrivers()
//比如 我们传递进来的文件路径是： /dev/ttyUSB 那么我们获取道的文件的绝对路径 如：/dev/ttyUSB1 /dev/ttyUSB2
//就满足下面这个条件 ，就会加到集合中去
if (files[i].getAbsolutePath().startsWith(mDeviceRoot)) {
Log.d(TAG, "Found new device: " + files[i]);
mDevices.add(files[i]);
}
}
}
return mDevices;
}
public String getName() {
return mDriverName;
}
}
private static final String TAG = "SerialPort";
private Vector<Driver> mDrivers = null;
/**
* 获取设备
* @return
* @throws IOException
* 其实就是读取 /proc/tty/drivers 这个文件
* drivers中有设备的地址的总地址添加到一个集合中
*/
Vector<Driver> getDrivers() throws IOException {
if (mDrivers == null) {
mDrivers = new Vector<Driver>();
//读取行的流对象
LineNumberReader r = new LineNumberReader(new FileReader(
"/proc/tty/drivers"));
String l;
while ((l = r.readLine()) != null) {
// Issue 3:
// Since driver name may contain spaces, we do not extract
// driver name with split()
//看下面这个会发现 原来我们的 这个第一字符到第二个字符之间是21个，这也就是为什么这里面要用的 0x15 这个原因了
//dev/tty /dev/tty 5 0 system:/dev/tty
String drivername = l.substring(0, 0x15).trim();//其实就是获取第一个非空格字符串
String[] w = l.split(" +");//这里是正则表达式：" +" 表示有一个或者多个空格
if ((w.length >= 5) && (w[w.length - 1].equals("serial"))) {
Log.d(TAG, "Found new driver " + drivername + " on "
+ w[w.length - 4]);
mDrivers.add(new Driver(drivername, w[w.length - 4]));
}
}
r.close();//关闭流
}
return mDrivers;
}
/**
* 得到所有的设备的名称
* @return
*/
public String[] getAllDevices() {
Vector<String> devices = new Vector<String>();
// Parse each driver
Iterator<Driver> itdriv;
try {
itdriv = getDrivers().iterator();//获取道设备的根地址
while (itdriv.hasNext()) {//迭代获取具体的根路径
Driver driver = itdriv.next();
Iterator<File> itdev = driver.getDevices().iterator();//获取道包含根地址的设备对象的集合
while (itdev.hasNext()) {//迭代获得具体的设备
String device = itdev.next().getName();
String value = String.format("%s (%s)", device,
driver.getName());
devices.add(value);
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return devices.toArray(new String[devices.size()]);
}
/**
* 获取道设备的路径
* @return
*/
public String[] getAllDevicesPath() {
Vector<String> devices = new Vector<String>();
// Parse each driver
Iterator<Driver> itdriv;
try {
itdriv = getDrivers().iterator();
while (itdriv.hasNext()) {
Driver driver = itdriv.next();
Iterator<File> itdev = driver.getDevices().iterator();
while (itdev.hasNext()) {
//获取
String device = itdev.next().getAbsolutePath();
devices.add(device);
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return devices.toArray(new String[devices.size()]);
}
}
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转载于：https://blog.csdn.net/qiwenmingshiwo/article/details/49557889