小伙子，简历上说你搞过串口通信，说说吧！

1、串口通信是什么

串行通信技术，是指通信双方按位进行，遵守时序的一种通信方式

说人话就是将数据按位依次传输

画个图

串口就相当于一个管道，在硬件方面也有表示，有三根跳线， 一个是Tx线，一个是Rx线，还有一根是地线，这个管道传输的数据，也就是bit是串行的，有顺序的

2、串口的应用场景

串口通信这个东西，在Android开发中用到的并不多，我们绝大多数App都是用Http和后台进行通信，获取后台数据并展示，而串口通信是应用在，智能家居，和单片机通信的场景，人脸识别门禁，利用串口控制门开关，自动售货机Android收到付款成功的消息后，发送串口指令，控制货道进行出货等等 Android的设备已经超过20亿了，相对来说串口在Android应用还是挺广泛的

3、Android怎么实现串口通信的3.1、第一步找到串口文件

Android的串口文件是有一个单独的目录的

我们操作的就是这个ttys开头的文件

用代码是怎么操作的呢

private ArrayList<Driver> getDrivers() throws IOException {    ArrayList<Driver> drivers = new ArrayList<>();    LineNumberReader lineNumberReader = new LineNumberReader(new FileReader(DRIVERS_PATH));    String readLine;    while ((readLine = lineNumberReader.readLine()) != null) {        String driverName = readLine.substring(0, 0x15).trim();        String[] fields = readLine.split(" +");        // driverName:/dev/tty        // driverName:/dev/console        // driverName:/dev/ptmx        // driverName:/dev/vc/0        // driverName:serial        // driverName:pty_slave        // driverName:pty_master        // driverName:unknown        Log.d(T.TAG, "SerialPortFinder getDrivers() driverName:" + driverName /*+ " readLine:" + readLine*/);        if ((fields.length >= 5) && (fields[fields.length - 1].equals(SERIAL_FIELD))) { // 判断第四个等不等于serial            // 找到了新串口驱动是:serial 此串口系列名是:/dev/ttyS            Log.d(T.TAG, "SerialPortFinder getDrivers() 找到了新串口驱动是:" + driverName + " 此串口系列名是:" + fields[fields.length - 4]);            drivers.add(new Driver(driverName, fields[fields.length - 4]));        }    }    return drivers;}复制代码

我们操作串口的时候我们首先要检验一下权限

if (!device.canRead() || !device.canWrite()) {    boolean chmod777 = chmod777(device);    if (!chmod777) {        Log.i(T.TAG, "SerialPortManager openSerialPort: 没有读写权限");        if (null != mOnOpenSerialPortListener) {            mOnOpenSerialPortListener.onFail(device, OnOpenSerialPortListener.Status.NO_READ_WRITE_PERMISSION);        }        return false;    }}/** * 文件设置最高权限 777 可读 可写 可执行 * @param  file 你要对那个文件，获取root权限 * @return 权限修改是否成功- 返回：成功 与 失败 结果 */boolean chmod777(File file) {    if (null == file || !file.exists()) {        // 文件不存在        return false;    }    try {        // 获取ROOT权限        Process su = Runtime.getRuntime().exec("/system/bin/su");        // 修改文件属性为 [可读 可写 可执行]        String cmd = "chmod 777 " + file.getAbsolutePath() + "\n" + "exit\n";        su.getOutputStream().write(cmd.getBytes());        if (0 == su.waitFor() && file.canRead() && file.canWrite() && file.canExecute()) {            return true;        }    } catch (IOException | InterruptedException e) {        // 没有ROOT权限        e.printStackTrace();    }    return false;}复制代码

检验完权限之后，我们就要用ndk的代码去打开串口进行操作，然后java层和 Native层的联系就是文件句柄FileDescriptor也就是代码中的fd，Native层返回FileDescriptor，然后Java层的FileInputStream、FileOutputStream和FileDescriptor进行绑定，这样Java层就能读取到数据

try {    mFd = openNative(device.getAbsolutePath(), baudRate, 0); // 打开串口-native函数    mFileInputStream = new FileInputStream(mFd); // 读取的流 绑定了 (mFd文件句柄)-通过文件句柄(mFd)包装出 输入流    mFileOutputStream = new FileOutputStream(mFd); // 写入的流 绑定了 (mFd文件句柄)-通过文件句柄(mFd)包装出 输出流    Log.i(T.TAG, "SerialPortManager openSerialPort: 串口已经打开 " + mFd); // 串口已经打开 FileDescriptor[35] 【2】    if (null != mOnOpenSerialPortListener) {        mOnOpenSerialPortListener.onSuccess(device);    }    startSendThread(); // 开启发送消息的线程    startReadThread(); // 开启接收消息的线程    return true; // 【3】} catch (Exception e) {    e.printStackTrace();    if (null != mOnOpenSerialPortListener) {        mOnOpenSerialPortListener.onFail(device, OnOpenSerialPortListener.Status.OPEN_FAIL);    }}复制代码

Native

JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_test_openNative  (JNIEnv *env, jclass thiz, jstring path, jint baudrate, jint flags) {   int fd; // Linux串口文件句柄（本次整个函数最终的关键成果）   speed_t speed; // 波特率类型的值   jobject mFileDescriptor; // 文件句柄(最终返回的成果)   //检查参数，获取波特率参数信息 [先确定好波特率]   {      speed = getBaudrate(baudrate);      if (speed == -1) {         LOGE("无效的波特率，证明用户选择的波特率 是错误的");         return NULL;      }   }   // TODO 第一步：打开串口   {      jboolean iscopy;      const char *path_utf = (*env)->GetStringUTFChars(env, path, &iscopy);      LOGD("打开串口 路径是:%s", path_utf); // 打开串口 路径是:/dev/ttyS0      fd = open(path_utf, O_RDWR /*| flags*/); // 打开串口的函数，O_RDWR(读 和 写)      LOGD("打开串口 open() fd = %d", fd); // open() fd = 44      (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, path, path_utf); // 释放操作      if (fd == -1) {         LOGE("无法打开端口");         return NULL;      }   }   LOGD("第一步：打开串口，成功了√√√");   // TODO 第二步：获取和设置终端属性-配置串口设备   /* TCSANOW：不等数据传输完毕就立即改变属性。       TCSADRAIN：等待所有数据传输结束才改变属性。       TCSAFLUSH：清空输入输出缓冲区才改变属性。       注意：当进行多重修改时，应当在这个函数之后再次调用 tcgetattr() 来检测是否所有修改都成功实现。     */   {      struct termios cfg;      LOGD("执行配置串口中...");      if (tcgetattr(fd, &cfg)) { // 获取串口属性         LOGE("配置串口tcgetattr() 失败");         close(fd); // 关闭串口         return NULL;      }      cfmakeraw(&cfg);          // 将串口设置成原始模式，并且让fd(文件句柄 对串口可读可写)      cfsetispeed(&cfg, speed); // 设置串口读取波特率      cfsetospeed(&cfg, speed); // 设置串口写入波特率      if (tcsetattr(fd, TCSANOW, &cfg)) { // 根据上面的配置，再次获取串口属性         LOGE("再配置串口tcgetattr() 失败");         close(fd); // 关闭串口         return NULL;      }   }   LOGD("第二步：获取和设置终端属性-配置串口设备，成功了√√√");   // TODO 第三步：构建FileDescriptor.java对象，并赋予丰富串口相关的值   {      jclass cFileDescriptor = (*env)->FindClass(env, "java/io/FileDescriptor");      jmethodID iFileDescriptor = (*env)->GetMethodID(env, cFileDescriptor, "<init>", "()V");      jfieldID descriptorID = (*env)->GetFieldID(env, cFileDescriptor, "descriptor", "I");      // 反射生成FileDescriptor对象，并赋值 (fd==Linux串口文件句柄) FileDescriptor的构造函数实例化      mFileDescriptor = (*env)->NewObject(env, cFileDescriptor, iFileDescriptor);      (*env)->SetIntField(env, mFileDescriptor, descriptorID, (jint)fd); // 这里的fd，就是打开串口的关键成果   }   LOGD("第三步：构建FileDescriptor.java对象，并赋予丰富串口相关的值，成功了√√√");   return mFileDescriptor; // 把最终的成果，返回会Java层}复制代码

这样我们就完成了整个打开串口的操作

3.3、发送和读取数据

我们读取和发送数据是对文件IO进行操作，我们肯定要在子线程中进行，

private void startReadThread() {    mSerialPortReadThread = new SerialPortReadThread(mFileInputStream) {        @Override        public void onDataReceived(byte[] bytes) {            if (null != mOnSerialPortDataListener) {                mOnSerialPortDataListener.onDataReceived(bytes);            }        }    };    mSerialPortReadThread.start();}/** * 串口消息读取线程 *       开启接收消息的线程 *       读取 串口数据 需要用到线程 */public abstract class SerialPortReadThread extends Thread {    public abstract void onDataReceived(byte[] bytes);    private static final String TAG = SerialPortReadThread.class.getSimpleName();    private InputStream mInputStream; // 此输入流==mFileInputStream(关联mFd文件句柄)    private byte[] mReadBuffer; // 用于装载读取到的串口数据    public SerialPortReadThread(InputStream inputStream) {        mInputStream = inputStream;        mReadBuffer = new byte[1024]; // 缓冲区    }    @Override    public void run() {        super.run();        // 相当于是一直执行？为什么要一直执行？因为只要App存活，就需要读取 底层发过来的串口数据        while (!isInterrupted()) {            try {                if (null == mInputStream) {                    return;                }                Log.i(TAG, "run: ");                int size = mInputStream.read(mReadBuffer);                if (-1 == size || 0 >= size) {                    return;                }                byte[] readBytes = new byte[size];                // 拷贝到缓冲区                System.arraycopy(mReadBuffer, 0, readBytes, 0, size);                Log.i(TAG, "run: readBytes = " + new String(readBytes));                onDataReceived(readBytes); // 发出去-(间接的发到SerialPortActivity中去打印显示)            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();                return;            }        }    }    @Override    public synchronized void start() {        super.start();    }    /**     * 关闭线程 释放资源     */    public void release() {        interrupt();        if (null != mInputStream) {            try {                mInputStream.close();                mInputStream = null;            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}private void startSendThread() {    // 开启发送消息的线程    mSendingHandlerThread = new HandlerThread("mSendingHandlerThread");    mSendingHandlerThread.start();    // Handler    mSendingHandler = new Handler(mSendingHandlerThread.getLooper()) {        @Override        public void handleMessage(Message msg) {            byte[] sendBytes = (byte[]) msg.obj;            if (null != mFileOutputStream && null != sendBytes && 0 < sendBytes.length) {                try {                    mFileOutputStream.write(sendBytes);                    if (null != mOnSerialPortDataListener) {                        mOnSerialPortDataListener.onDataSent(sendBytes); // 【发送 1】                    }                } catch (IOException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        }    };}复制代码

读取和写入数据，其实就是对那两个读入，读处流进行操作，就这样我们就完成了对串口的收发数据

3.4关闭串口

我们用完串口之后，肯定会把串口关闭的，关闭串口，我们就把启动的读和写的线程关掉，在Native层也把串口关掉，将文件句柄绑定的两个流也关掉

/** * 关闭串口 */public void closeSerialPort() {    if (null != mFd) {        closeNative(); // 关闭串口-native函数        mFd = null;    }    stopSendThread(); // 停止发送消息的线程    stopReadThread(); // 停止接收消息的线程    if (null != mFileInputStream) {        try {            mFileInputStream.close();        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }        mFileInputStream = null;    }    if (null != mFileOutputStream) {        try {            mFileOutputStream.close();        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }        mFileOutputStream = null;    }    mOnOpenSerialPortListener = null;    mOnSerialPortDataListener = null;}复制代码

Native层

/* * 关闭串口 * Class:     cedric_serial_SerialPort * Method:    close * Signature: ()V */JNIEXPORT void JNICALL Java_com_test_closeNative  (JNIEnv *env, jobject thiz) {   jclass SerialPortClass = (*env)->GetObjectClass(env, thiz);   jclass FileDescriptorClass = (*env)->FindClass(env, "java/io/FileDescriptor");   jfieldID mFdID = (*env)->GetFieldID(env, SerialPortClass, "mFd", "Ljava/io/FileDescriptor;");   jfieldID descriptorID = (*env)->GetFieldID(env, FileDescriptorClass, "descriptor", "I");   jobject mFd = (*env)->GetObjectField(env, thiz, mFdID);   jint descriptor = (*env)->GetIntField(env, mFd, descriptorID);   LOGD("关闭串口 close(fd = %d)", descriptor);   close(descriptor); // 把此串口文件句柄关闭掉-文件读写流（文件句柄） InputStream/OutputStream=串口 发/收}复制代码

串口通信，其实就是对文件进行操作，一边读一边写，就跟上学时你和同桌传纸条似得，以上代码参考的是谷歌的开源的代码，从寻找串口到关闭串口，梳理了一下串口通信的基本流程！希望对XDM有用,希望兄弟们一键三连！