Android 串口通信编程及串口协议分析

Android 串口通信编程：嵌入式编程和可穿戴设备及智能设备都会用到串口，这里就带大家分析下，

一，android串口通信

串口通信采用一个第三方开源项目，实现串口数据收发。

1. 使用了http://code.google.com/p/android-serialport-api/的项目的serialport api和jni；
2. 支持4串口同时收发，有定时自动发送功能，收发模式可选Txt或Hex模式；
3.  n,8,1，没得选；
4. 为减轻界面卡顿的情况，接收区的刷新采用单独的线程进行定时刷新；
5. 发送区的数据以及一些设置项，在程序关闭时会自动保存，打开时自动载入；
6. jni使用最新的NDKr8b重新编译了一下

简单编写步骤：

1.新建一个项目，自己起个名字
2.直接复制serialport api和jni文件夹到新建的工程，如果不想自己编译jni，就连libs文件夹也一起复制
3.去android官方网站下载NDK，解压，在CMD中转到jni目录，并执行 绝对路径\ndk-build
4.自己再封装一个工具类或直接使用SerialPort类都行，举个直接使用的例：
直接剽窃原项目的SerialPortActivity.java，并稍微改一下，重点改这里
mSerialPort = mApplication.getSerialPort();
这里可以改成
new SerialPort(new File("/dev/s3c2410_serial0"), 9600, 0);//COM0，波特率9600
5. SerialPortFinder的使用就没什么好讲的了，实例化后用.getAllDevicesPath()就能获取到所有设备了。
其它如数据转换等请参考源码

源码可以参考谷歌android-serialport-api例子

http://code.google.com/p/android-serialport-api/source/checkout
svn checkout http://android-serialport-api.googlecode.com/svn/trunk

二，串口通信协议解析

1.通信基本格式

字段 描述 长度（字节）
起始符 0F，十六进制码  1
信息类型 一个字节，十六进制码（0F,F0,FF等保留码不用）1
信息长度 是信息内容的长度，ASCII码表示（0~9，A~F，最大长度为256）(例如长为11个，十六进制是0B，则两个字节就写0x30 0x42)。
注：因为最大长度256不能满足有些指令的要求，所以对长度做了扩展，下面是扩展说明：
如果第一个字节的最高位为1，则表示扩展长度。在扩展长度状态下，其他15个字节通过16进制大端模式来保存长度。比如：0x80 0x12表示长度为0x001 2，0x81 0x12表示长度为0x0112。2
信息内容 一组十六进制码  N
校验 一个字节，十六进制码，是自信息类型起至对象号止所有码的异或。1
结束符 F0，一个字节，十六进制码 (为了保证可靠性,车机下发的结束符为F0 FF)1

2.协议解析

/**
   * 读取终端设备数据
   * @author Administrator
   */
  private class ReadThread extends Thread { 

    @Override
    public void run() {
      super.run(); 

      // 定义一个包的最大长度
      int maxLength = 2048;
      byte[] buffer = new byte[maxLength];
      // 每次收到实际长度
      int available = 0;
      // 当前已经收到包的总长度
      int currentLength = 0;
      // 协议头长度4个字节（开始符1，类型1，长度2）
      int headerLength = 4; 

      while (!isInterrupted()) {
        try {
          available = mInputStream.available();
          if (available > 0) {
            // 防止超出数组最大长度导致溢出
            if (available > maxLength - currentLength) {
              available = maxLength - currentLength;
            }
            mInputStream.read(buffer, currentLength, available);
            currentLength += available;
          } 

        }
        catch (Exception e) {
          e.printStackTrace();
        } 

        int cursor = 0;
        // 如果当前收到包大于头的长度，则解析当前包
        while (currentLength >= headerLength) {
          // 取到头部第一个字节
          if (buffer[cursor] != 0x0F) {
            --currentLength;
            ++cursor;
            continue;
          } 

          int contentLenght = parseLen(buffer, cursor, headerLength);
          // 如果内容包的长度大于最大内容长度或者小于等于0，则说明这个包有问题，丢弃
          if (contentLenght <= 0 || contentLenght > maxLength - 5) {
            currentLength = 0;
            break;
          }
          // 如果当前获取到长度小于整个包的长度，则跳出循环等待继续接收数据
          int factPackLen = contentLenght + 5;
          if (currentLength < contentLenght + 5) {
            break;
          } 

          // 一个完整包即产生
          // proceOnePacket(buffer,i,factPackLen);
          onDataReceived(buffer, cursor, factPackLen);
          currentLength -= factPackLen;
          cursor += factPackLen;
        }
        // 残留字节移到缓冲区首
        if (currentLength > 0 && cursor > 0) {
          System.arraycopy(buffer, cursor, buffer, 0, currentLength);
        }
      }
    }
  } 

  /**
   * 获取协议内容长度
   * @param header
   * @return
   */
  public int parseLen(byte buffer[], int index, int headerLength) { 

//   if (buffer.length - index < headerLength) { return 0; }
    byte a = buffer[index + 2];
    byte b = buffer[index + 3];
    int rlt = 0;
    if (((a >> 7) & 0x1) == 0x1) {
      rlt = (((a & 0x7f) << 8) | b);
    }
    else {
      char[] tmp = new char[2];
      tmp[0] = (char) a;
      tmp[1] = (char) b;
      String s = new String(tmp, 0, 2);
      rlt = Integer.parseInt(s, 16);
    } 

    return rlt;
  } 

protected void onDataReceived(final byte[] buffer, final int index, final int packlen) {
    System.out.println("收到信息");
    byte[] buf = new byte[packlen];
    System.arraycopy(buffer, index, buf, 0, packlen);
    ProtocolAnalyze.getInstance(myHandler).analyze(buf);
  }

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