浅谈Android串口通讯SerialPort原理

前言

通过前面这篇文章Android串口通讯SerialPort的使用详情已经基本掌握了串口的使用，那么不经想问自己，到底什么才是串口通讯呢？串口通讯(Serial Communication),设备与设备之间，通过输入线(RXD)，输出线(TXD)，地线(GND)，按位进行传输数据的一种通讯方式。CPU 和串行设备间的编码转换器（转换器（converter）是指将一种信号转换成另一种信号的装置。信号是信息存在的形式或载体。在自动化仪表设备和自动控制系统中，常将一种信号转换成另一种与标准量或参考量比较后的信号，以便将两类仪表联接起来，因此，转换器常常是两个仪表（或装置）间的中间环节。）。当数据从 CPU 经过串行端口发送出去时，字节数据转换为串行的位；在接收数据时，串行的位被转换为字节数据。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通行的端口，这些参数必须匹；

一、名词解释

• 1.波特率：用来表示通信速度的参数，它表示每秒钟传送的 bit 的个数；

• 2.数据位：通信中数据位的参数；

• 3.停止位：表示单个包的最后一位，停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供上位机正时钟同步的机会；

• 4.校验位：串口通信中一种简单的检错方式（偶校验[2]、奇校验[1]、无校验[0]）；

二、SerialPort的函数分析

谷歌为开发者提供了一个串口通讯的工具类SerialPort，其中SerialPort中有8个函数，其中有7个是公共方法提供给使用者调用；

1）public static void setSuPath(String suPath)用于设置 su 路径 默认的路径 /system/bin/su，(一般不会使用)

2）static String getSuPath()用于获取su路径(一般不会使用)

3）public InputStream getInputStream()获取输入流；通过此方法可以获取设备向上位机发送过来的数据。

4）public OutputStream getOutputStream()获取输出流；通过此方法可以向设备发送操作指令。

5）public native void close(); 关闭串口；通过此方法关闭串口。

6）public static Builder newBuilder(File device, int baudrate)

7）public static Builder newBuilder(String devicePath, int baudrate)用于构建串口对象。

8） private native FileDescriptor open(String absolutePath, int baudrate, int dataBits, int parity, int stopBits, int flags);用于开启串口通讯，私有的方法，开发者只需创建一个SerialPort对象，函数会自动调用。

三、SerialPort打开串口的流程

• 1.通过Runtime，获取当串口进程。

• 2.向Linux内核发送一个"chmod 666 "指令设置串口进程的权限。

• 3.通过JNI方法获取文件描述符对象。

• 4.通过文件描述符对象获取输入输出流。

四、疑惑

在上述的加载流程中，不禁有一个疑问，为什么SerialPort中的open()、close()函数都用native去修饰，不用不行么？

于是我从open()入手，open返回一个对象叫FileDescriptor(文件描述符)，那么这个类有什么作用呢？

于是我打开了FileDescriptor，注释是这么描述的：文件描述符类的实例充当底层特定于机器的结构的不透明句柄，该结构表示打开的文件、打开的套接字或另一个字节源或汇。文件描述符的主要实际用途是创建一个FileInputStream或FileOutputStream来包含它。应用程序不应该创建自己的文件描述符。

 结合《JNI编程指南》推荐使用场景

 既然串口通讯使用到了JNI，那么也将继承JNI编程的缺点，APP的兼容性将会变差。

五、总结

虽然串口通讯使用到进程、Linux指令、JNI...，但抛开现象看本质，最终目标还是获得一个输入输出流去进行读写操作。

来源：https://blog.csdn.net/qq_42111674/article/details/123737732