Android系统串口通信源码解析及实践 文章

随着物联网和嵌入式系统的快速发展，Android设备在工业控制、智能家居等领域得到了广泛应用。串口通信作为一种常见的通信方式，在Android设备中扮演着重要角色。本文将对Android系统串口通信的源码进行解析，并结合实际应用场景进行实践。

一、Android串口通信概述

Android系统中的串口通信主要依赖于Linux内核提供的串口驱动。通过串口通信，Android设备可以与其他设备进行数据交换。在Android系统中，串口通信通常通过以下步骤实现：

1.打开串口设备文件； 2.设置串口参数（波特率、数据位、停止位、校验位等）； 3.读取或写入数据； 4.关闭串口设备文件。

二、Android串口通信源码解析

1.串口设备文件

在Android系统中，串口设备文件通常位于/dev/ttys*目录下。例如，/dev/ttyS0表示第一个串口设备。

2.串口驱动

Android系统中的串口驱动主要依赖于Linux内核的串口驱动框架。在Linux内核中，串口驱动通常通过以下文件实现：

• drivers/tty/serial/serial_core.c：串口核心驱动代码；
• drivers/tty/serial/8250/8250.c：8250 UART驱动代码；
• drivers/tty/serial/8250/8250_pci.c：8250 UART PCI驱动代码。

3.串口API

Android系统提供了System API供应用程序访问串口设备。以下是一些常用的串口API：

• open()：打开串口设备文件；
• ioctl()：设置串口参数；
• read()：读取数据；
• write()：写入数据；
• close()：关闭串口设备文件。

三、Android串口通信实践

以下是一个简单的Android串口通信示例，演示如何使用System API实现串口通信：

1.创建一个名为SerialPort.java的类，用于封装串口操作：

`java import android.os.Handler; import android.os.Looper; import android.util.Log;

import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.io.OutputStream;

public class SerialPort { private static final String TAG = "SerialPort"; private static final int BAUDRATE = 9600; // 波特率 private static final int DATABITS = 8; // 数据位 private static final int STOPBITS = 1; // 停止位 private static final int PARITY = 0; // 校验位

private String path;
private int baudRate;
private int dataBits;
private int stopBits;
private int parity;
private InputStream inputStream;
private OutputStream outputStream;
public SerialPort(String path) {
    this.path = path;
    this.baudRate = BAUDRATE;
    this.dataBits = DATABITS;
    this.stopBits = STOPBITS;
    this.parity = PARITY;
}
public boolean open() {
    try {
        File file = new File(path);
        if (!file.exists()) {
            Log.e(TAG, "Serial port not found: " + path);
            return false;
        }
        inputStream = new FileInputStream(file);
        outputStream = new FileOutputStream(file);
        return true;
    } catch (IOException e) {
        Log.e(TAG, "Open serial port failed: " + e.getMessage());
        return false;
    }
}
public void close() {
    try {
        if (inputStream != null) {
            inputStream.close();
        }
        if (outputStream != null) {
            outputStream.close();
        }
    } catch (IOException e) {
        Log.e(TAG, "Close serial port failed: " + e.getMessage());
    }
}
public void write(byte[] buffer, int length) {
    try {
        outputStream.write(buffer, 0, length);
    } catch (IOException e) {
        Log.e(TAG, "Write to serial port failed: " + e.getMessage());
    }
}
public void read(byte[] buffer, int length, Handler handler) {
    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            try {
                int count = 0;
                while (count < length) {
                    int readSize = inputStream.read(buffer, count, length - count);
                    if (readSize > 0) {
                        count += readSize;
                    }
                    Thread.sleep(10);
                }
                handler.post(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        // 处理接收到的数据
                    }
                });
            } catch (IOException | InterruptedException e) {
                Log.e(TAG, "Read from serial port failed: " + e.getMessage());
            }
        }
    }).start();
}

} `

2.在Activity中调用SerialPort类实现串口通信：

`java import android.os.Bundle; import android.os.Handler; import android.support.v7.app.AppCompatActivity; import android.view.View; import android.widget.Button;

public class MainActivity extends AppCompatActivity { private SerialPort serialPort; private Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper());

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
    serialPort = new SerialPort("/dev/ttyS0");
    Button sendButton = findViewById(R.id.sendButton);
    sendButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
        @Override
        public void onClick(View v) {
            byte[] buffer = new byte[10];
            serialPort.write(buffer, buffer.length);
        }
    });
    Button readButton = findViewById(R.id.readButton);
    readButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
        @Override
        public void onClick(View v) {
            byte[] buffer = new byte[10];
            serialPort.read(buffer, buffer.length, handler);
        }
    });
}
@Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    serialPort.close();
}

} `

四、总结

本文对Android系统串口通信的源码进行了解析，并给出了一个简单的实践示例。通过了解串口通信的原理和源码，开发者可以更好地利用Android设备进行串口通信，实现各种应用场景。在实际开发过程中，开发者可以根据具体需求调整串口参数，并处理接收到的数据，以满足不同的应用需求。