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这篇CFSDN的博客文章Android开发之串口编程原理和实现方式由作者收集整理，如果你对这篇文章有兴趣，记得点赞哟.

提到串口编程，就不得不提到JNI，不得不提到JavaAPI中的文件描述符类：FileDescriptor。下面我分别对JNI、FileDescriptor以及串口的一些知识点和实现的源码进行分析说明。这里主要是参考了开源项目android-serialport-api。 串口编程需要了解的基本知识点：对于串口编程，我们只需对串口进行一系列的设置，然后打开串口，这些操作我们可以参考串口调试助手的源码进行学习。在Java中如果要实现串口的读写功能只需操作文件设备类:FileDescriptor即可，其他的事都由驱动来完成不用多管！当然，你想了解，那就得看驱动代码了。这里并不打算对驱动进行说明，只初略阐述应用层的实现方式。 （一）JNI： 关于JNI的文章网上有很多，不再多做解释，想详细了解的朋友可以查看云中漫步的技术文章，写得很好，分析也很全面，那么在这篇拙文中我强调3点： 1、如何将编译好的SO文件打包到APK中？（方法很简单，直接在工程目录下新建文件夹 libs/armeabi，将SO文件Copy到此目录即可） 2、命名要注意的地方？（在编译好的SO文件中，将文件重命名为：libfilename.so即可。其中filename.so是编译好后生成的文件） 3、MakeFile文件的编写（不用多说，可以直接参考package/apps目录下用到JNI的相关项目写法） 这是关键的代码:

复制代码 代码如下

<span style="font-size:18px;"> int fd; speed_t speed; jobject mFileDescriptor; /* Check arguments */ { speed = getBaudrate(baudrate); if (speed == -1) { /* TODO: throw an exception */ LOGE("Invalid baudrate"); return NULL; } } /* Opening device */ { 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; } } /* Configure device */ { struct termios cfg; LOGD("Configuring serial port"); if (tcgetattr(fd, &cfg)) { LOGE("tcgetattr() failed"); close(fd); /* TODO: throw an exception */ return NULL; } cfmakeraw(&cfg); cfsetispeed(&cfg, speed); cfsetospeed(&cfg, speed); if (tcsetattr(fd, TCSANOW, &cfg)) { LOGE("tcsetattr() failed"); close(fd); /* TODO: throw an exception */ return NULL; } } </span> 。

（二）FileDescritor： 文件描述符类的实例用作与基础机器有关的某种结构的不透明句柄，该结构表示开放文件、开放套接字或者字节的另一个源或接收者。文件描述符的主要实际用途是创建一个包含该结构的FileInputStream 或FileOutputStream。这是API的描述，不太好理解，其实可简单的理解为：FileDescritor就是对一个文件进行读写。 （三）实现串口通信细节 1) 建工程：SerialDemo包名：org.winplus.serial，并在工程目录下新建jni和libs两个文件夹和一个org.winplus.serial.utils，如下图： 2) 新建一个类：SerialPortFinder，添加如下代码:

复制代码 代码如下

<span style="font-size:18px;">package org.winplus.serial.utils; 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; public class SerialPortFinder { private static final String TAG = "SerialPort"; private Vector<Driver> mDrivers = null; public class Driver { public Driver(String name, String root) { mDriverName = name; mDeviceRoot = root; } private String mDriverName; private String mDeviceRoot; Vector<File> mDevices = null; public Vector<File> getDevices() { if (mDevices == null) { mDevices = new Vector<File>(); File dev = new File("/dev"); File[] files = dev.listFiles(); int i; for (i = 0; i < files.length; i++) { 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; } } Vector<Driver> getDrivers() throws IOException { if (mDrivers == null) { mDrivers = new Vector<Driver>(); 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() String drivername = l.substring(0, 0x15).trim(); String[] w = l.split(" +"); 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(); } return mDrivers; } public String[] getAllDevices() { 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()) { 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()]); } 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()) { String device = itdev.next().getAbsolutePath(); devices.add(device); } } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } return devices.toArray(new String[devices.size()]); } } </span> 。

上面这个类在“android-serialport-api串口工具测试随笔”中有详细的说明，我就不多说了。 3）新建SerialPort类，这个类主要用来加载SO文件，通过JNI的方式打开关闭串口 。

复制代码 代码如下

<span style="font-size:18px;">package org.winplus.serial.utils; 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; 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; private FileInputStream mFileInputStream; private FileOutputStream mFileOutputStream; public SerialPort(File device, int baudrate, int flags) throws SecurityException, IOException { /* Check access permission */ if (!device.canRead() || !device.canWrite()) { try { /* 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"; su.getOutputStream().write(cmd.getBytes()); if ((su.waitFor() != 0) || !device.canRead() || !device.canWrite()) { throw new SecurityException(); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); throw new SecurityException(); } } 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 InputStream getInputStream() { return mFileInputStream; } public OutputStream getOutputStream() { return mFileOutputStream; } // JNI private native static FileDescriptor open(String path, int baudrate, int flags); public native void close(); static { System.loadLibrary("serial_port"); } } </span> 。

4） 新建一个MyApplication 继承android.app.Application，用来对串口进行初始化和关闭串口 。

复制代码 代码如下

<span style="font-size:18px;">package org.winplus.serial; import java.io.File; import java.io.IOException; import java.security.InvalidParameterException; import org.winplus.serial.utils.SerialPort; import org.winplus.serial.utils.SerialPortFinder; import android.content.SharedPreferences; public class MyApplication extends android.app.Application { public SerialPortFinder mSerialPortFinder = new SerialPortFinder(); private SerialPort mSerialPort = null; public SerialPort getSerialPort() throws SecurityException, IOException, InvalidParameterException { if (mSerialPort == null) { /* Read serial port parameters */ SharedPreferences sp = getSharedPreferences("android_serialport_api.sample_preferences", MODE_PRIVATE); String path = sp.getString("DEVICE", ""); int baudrate = Integer.decode(sp.getString("BAUDRATE", "-1")); /* Check parameters */ if ( (path.length() == 0) || (baudrate == -1)) { throw new InvalidParameterException(); } /* Open the serial port */ mSerialPort = new SerialPort(new File(path), baudrate, 0); } return mSerialPort; } public void closeSerialPort() { if (mSerialPort != null) { mSerialPort.close(); mSerialPort = null; } } } </span> 。

5） 新建一个继承抽象的Activity类，主要用于读取串口的信息 。

复制代码 代码如下

<span style="font-size:18px;">package org.winplus.serial; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.io.OutputStream; import java.security.InvalidParameterException; import org.winplus.serial.utils.SerialPort; import android.app.Activity; import android.app.AlertDialog; import android.content.DialogInterface; import android.content.DialogInterface.OnClickListener; import android.os.Bundle; public abstract class SerialPortActivity extends Activity { protected MyApplication mApplication; protected SerialPort mSerialPort; protected OutputStream mOutputStream; private InputStream mInputStream; private ReadThread mReadThread; 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; /** * 这里的read要尤其注意，它会一直等待数据，等到天荒地老，海枯石烂。如果要判断是否接受完成，只有设置结束标识，或作其他特殊的处理。 */ size = mInputStream.read(buffer); if (size > 0) { onDataReceived(buffer, size); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); return; } } } } private void DisplayError(int resourceId) { AlertDialog.Builder b = new AlertDialog.Builder(this); b.setTitle("Error"); b.setMessage(resourceId); b.setPositiveButton("OK", new OnClickListener() { public void onClick(DialogInterface dialog, int which) { SerialPortActivity.this.finish(); } }); b.show(); } @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); mApplication = (MyApplication) getApplication(); 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); } } protected abstract void onDataReceived(final byte[] buffer, final int size); @Override protected void onDestroy() { if (mReadThread != null) mReadThread.interrupt(); mApplication.closeSerialPort(); mSerialPort = null; super.onDestroy(); } } </span> 。

6）编写string.xml 以及baudrates.xml文件 在string.xml文件中添加:

复制代码 代码如下

<span style="font-size:18px;"> <string name="error_configuration">Please configure your serial port first.</string> <string name="error_security">You do not have read/write permission to the serial port.</string> <string name="error_unknown">The serial port can not be opened for an unknown reason.</string> </span> 。

在baudrates.xml文件中添加 。

复制代码 代码如下

<span style="font-size:18px;"><?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <resources> <string-array name="baudrates_name"> <item>50</item> <item>75</item> <item>110</item> <item>134</item> <item>150</item> <item>200</item> <item>300</item> <item>600</item> <item>1200</item> <item>1800</item> <item>2400</item> <item>4800</item> <item>9600</item> <item>19200</item> <item>38400</item> <item>57600</item> <item>115200</item> <item>230400</item> <item>460800</item> <item>500000</item> <item>576000</item> <item>921600</item> <item>1000000</item> <item>1152000</item> <item>1500000</item> <item>2000000</item> <item>2500000</item> <item>3000000</item> <item>3500000</item> <item>4000000</item> </string-array> <string-array name="baudrates_value"> <item>50</item> <item>75</item> <item>110</item> <item>134</item> <item>150</item> <item>200</item> <item>300</item> <item>600</item> <item>1200</item> <item>1800</item> <item>2400</item> <item>4800</item> <item>9600</item> <item>19200</item> <item>38400</item> <item>57600</item> <item>115200</item> <item>230400</item> <item>460800</item> <item>500000</item> <item>576000</item> <item>921600</item> <item>1000000</item> <item>1152000</item> <item>1500000</item> <item>2000000</item> <item>2500000</item> <item>3000000</item> <item>3500000</item> <item>4000000</item> </string-array> </resources> </span> 。

7）开始编写界面了：在main.xml布局文件中添加两个编辑框，一个用来发送命令，一个用来接收命令:

复制代码 代码如下

<span style="font-size:18px;"><?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent" android:orientation="vertical" > <EditText android:id="@+id/EditTextReception" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent" android:layout_weight="1" android:gravity="top" android:hint="Reception" android:isScrollContainer="true" android:scrollbarStyle="insideOverlay" > </EditText> <EditText android:id="@+id/EditTextEmission" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content" android:hint="Emission" android:lines="1" > </EditText> </LinearLayout> </span> 。

8） SerialDemoActivity类的实现:

复制代码 代码如下

<span style="font-size:18px;">package org.winplus.serial; import java.io.IOException; import android.os.Bundle; import android.view.KeyEvent; import android.widget.EditText; import android.widget.TextView; import android.widget.TextView.OnEditorActionListener; public class SerialDemoActivity extends SerialPortActivity{ EditText mReception; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); // setTitle("Loopback test"); mReception = (EditText) findViewById(R.id.EditTextReception); EditText Emission = (EditText) findViewById(R.id.EditTextEmission); Emission.setOnEditorActionListener(new OnEditorActionListener() { public boolean onEditorAction(TextView v, int actionId, KeyEvent event) { int i; CharSequence t = v.getText(); char[] text = new char[t.length()]; for (i=0; i<t.length(); i++) { text[i] = t.charAt(i); } try { mOutputStream.write(new String(text).getBytes()); mOutputStream.write('\n'); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } return false; } }); } @Override protected void onDataReceived(final byte[] buffer, final int size) { runOnUiThread(new Runnable() { public void run() { if (mReception != null) { mReception.append(new String(buffer, 0, size)); } } }); } } </span> 。

写到这里，代码基本上写完了。下面就是要实现JNI层的功能了，要实现JNI，必须首先生成头文件，头文件的生成方式也很简单， 我们编译工程，在终端输入 javah org.winplus.serial.utils.SerialPort 则会生成头文件：org_winplus_serial_utils_SerialPort.h,这个头文件的名字可以随意命名。我们将它命名为：SerialPort.h拷贝到新建的目录jni中，新建SerialPort.c 文件，这两个文件的代码就不贴出来了。直接到上传的代码中看吧。 （四）串口的应用，可实现扫描头，指纹识别等外围USB转串口的特色应用 还蛮繁琐的，以上只是对开源项目android-serialport-api 进行精简想了解此项目请点击此处！就这样吧，晚了准备见周公去！ 。

最后此篇关于Android开发之串口编程原理和实现方式的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于Android开发之串口编程原理和实现方式的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章，希望大家以后支持我的博客！ 。