1 引言
串行接口是一种可以将接受来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去，同时可将接受的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU的器件。串口通信（Serial Communications）是指外设和计算机间，通过数据信号线 、地线、控制线等，按位进行传输数据的一种通讯方式。
2 串口参数
串口中有五个重要的参数：串口设备名称、波特率、奇偶校验位、数据位、停止位。设备名称：串口的名称。Linux下查看串口名称使用 ls -l /dev/ttyS*。波特率：传输速率的参数。波特率表示每秒钟传送的二进制位数。常用的有115200、9600。校验位：在串口通信中一种简单的检错方式，有四种检错方式：偶、奇、高和低，允许无校验位。数据位：通信中实际数据位的参数停止位：用于表示单个包的最后一位。
3 开发流程
由于串口通信过程处于硬件底层，使用串口通信需要在系统层次进行操作，谷歌官方为解决这种困难，使用JNI封装了SerialPort类来帮助开发者简化串口通信。
下载链接：serialPort-api。
3.1 导入SerialPort类
（1）在工程的java文件夹下创建android_serialport_api包，并将下载的SerialPort.java文件放在此包下。
（2）在java目录下创建jni目录，并将Android.mk、Application.mk、gen_SerialPort_h.sh、SerialPort.c、SerialPort.h放至此目录下。
（3）在java目录下创建jnilibs目录，将下载的armeabi、armeabi-v7a、x86拷贝至此目录。
4）在项目的bulid.gradle中添加以下代码：
sourceSets {main {jni.srcDirs = [] }}
SerialPort源代码：
package android_serialport_api;import android.util.Log;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;public class SerialPort {private static final String TAG = "SerialPort";public FileDescriptor mFd;//输入输出数据流private FileInputStream mFileInputStream;private FileOutputStream mFileOutputStream;public SerialPort(File device, int baudrate, int flags) throws SecurityException, IOException {//检查访问权限，如果没有读写权限，进行文件操作，修改文件访问权限if (!device.canRead() || !device.canWrite()) {try {//通过挂载到linux的方式，修改文件的操作权限Process su = Runtime.getRuntime().exec("/system/xbin/su");String cmd = "chmod 777 " + device.getAbsolutePath() + "n" + "exitn";su.getOutputStream().write(cmd.getBytes());if ((su.waitFor() != 0) || !device.canRead() || !device.canWrite()) {Log.e("SerialPort", "SerialPort: 没有权限");throw new SecurityException();}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();throw new SecurityException();}}//调用本地jni方法打开串口mFd = open(device.getAbsolutePath(), baudrate, flags);if (mFd == null) {//若mFd为空则打开失败 Log.e(TAG, "native open returns null");throw new IOException();}mFileInputStream = new FileInputStream(mFd);mFileOutputStream = new FileOutputStream(mFd);}//获取输入输出流public InputStream getInputStream() {return mFileInputStream;}public OutputStream getOutputStream() {return mFileOutputStream;}// JNI(调用java本地接口，实现串口的打开和关闭)// path参数为串口路径，对应linux系统下串口的描述// baudrate 设置的波特率private native static FileDescriptor open(String path, int baudrate, int flags);//本地jni方法关闭串口public native void close();//加载jni下的C文件库static {Log.d(TAG, "本地库加载中");System.loadLibrary("serial_port");}}
3.2 打开串口
打开串口操作在SerialPort的构造函数中完成，只需创建SerrialPort对象即可打开串口。
private String path = "/dev/ttyMT0";private int baudrate = 115200;serialPort = new SerialPort(new File(path),baudrate,0);if (serialPort == null){Log.e(TAG, "串口打开失败");}
3.3 发送数据
若要通过串口发送数据需要获取串口输出流，发送代码如下：
//获取输出数据流outputStream = serialPort.getOutputStream();//发送数据sendData，类型为字节数组outputStream.write(sendData);//刷新缓冲区outputStream.flush();
3.4 接收数据
从串口接收需要获取串口输入流，并且读取数据需要单独开启线程，代码如下：
inputStream = serialPort.getInputStream();/*** 单开一线程，来读数据*/private class ReadThread extends Thread{@Overridepublic void run() {super.run();//判断进程是否在运行，更安全的结束进程while (!threadStatus){byte[] buffer = new byte[1024];int size; //读取数据的大小try {size = inputStream.read(buffer);if (size > 0){Log.e(TAG, "读取的数据数目 = " + size);}} catch (IOException e) {Log.e(TAG, "run: 数据读取异常：" +e.toString());}}}}
3.5 关闭串口
关闭串口之前需要先关闭数据的输入输出流，在调用close方法关闭串口，代码如下：
inputStream.close();outputStream.close();serialPort.close();
4 结语
通过上述过程可以实现对于串口的通信过程，为便于串口操作，可以封装SerialPortUtils类来辅助操作窗口：
SerialPortUtils.java：
import android.util.Log;import java.io.File;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.io.OutputStream;import android_serialport_api.SerialPort;public class SerialPortUtils {private final String TAG = "SerialPortUtils";//串口路径private String path = "/dev/ttyMT0";//设置波特率private int baudrate = 115200;public boolean serialPortStatus = false; //是否打开串口标志public String data;public boolean threadStatus; //线程状态，为了安全终止线程public SerialPort serialPort = null;public InputStream inputStream = null;public OutputStream outputStream = null;/*** 打开串口* @return serialPort串口对象*/public SerialPort openSerialPort(){try {serialPort = new SerialPort(new File(path),baudrate,0);this.serialPortStatus = true;threadStatus = false; //线程状态//获取打开的串口中的输入输出流，以便于串口数据的收发inputStream = serialPort.getInputStream();outputStream = serialPort.getOutputStream();new ReadThread().start(); //开始线程监控是否有数据要接收} catch (IOException e) {Log.e(TAG, "openSerialPort: 打开串口异常：" + e.toString());return serialPort;}Log.d(TAG, "openSerialPort: 打开串口");return serialPort;}/*** 关闭串口*/public void closeSerialPort(){try {inputStream.close();outputStream.close();this.serialPortStatus = false;this.threadStatus = true; //线程状态serialPort.close();} catch (IOException e) {Log.e(TAG, "closeSerialPort: 关闭串口异常："+e.toString());return;}Log.d(TAG, "closeSerialPort: 关闭串口成功");}/*** 发送串口指令（字符串）* @param data String数据指令*/public void sendSerialPort(String data){Log.e(TAG, "sendSerialPort: 发送数据");try {byte[] sendData = data.getBytes(); //string转byte[]this.data = new String(sendData); //byte[]转stringif (sendData.length > 0) {outputStream.write(sendData);outputStream.flush();Log.e(TAG, "sendSerialPort: 串口数据发送成功");}} catch (IOException e) {Log.e(TAG, "sendSerialPort: 串口数据发送失败："+e.toString());}}/*** 单开一线程，来读数据*/private class ReadThread extends Thread{@Overridepublic void run() {super.run();//判断进程是否在运行，更安全的结束进程while (!threadStatus){Log.e(TAG, "进入线程run");//64 1024byte[] buffer = new byte[1024];int size; //读取数据的大小try {size = inputStream.read(buffer);Log.e(TAG, "size = " + size);if (size > 0){}} catch (IOException e) {Log.e(TAG, "run: 数据读取异常：" +e.toString());}}}}}
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