Java Native Interface (JNI) Android實戰篇(使用NDK) -- HelloUart

經過Java Native Interface (JNI)入門 -- 觀念篇及Java Native Interface (JNI) 實戰篇後，延續著前兩篇的觀念第三篇繼續討論在Android上實作，本篇主要學習目的是在Android上實現針對UART的傳輸題目就沿用Hello系列稱為HelloUart。


執行環境:
A.開發平台
DMA-6410L or DMA-6410XP
Kernel 2.6.29
Android 2.1 (Eclair)

B.開發環境
個人電腦
Ubuntu 10.10
Eclipse 3.5.2
Android NDK, r5b

C.測試環境
個人電腦 (Win7)-DMAComDebuger.exe
DMA-6410
GPS接收器



建立一個HelloUart專案，程式部分架構如下圖所示:


其中MainActivity.java是主要，Uart2C.java的部分是將Java對C的部分獨立出來寫成一個java，我覺得將這部分獨立這樣寫程式的方式很好，主要是參考一些Demo程式而來。
另外jni目錄夾要自己建立，裡面的必須要自行建立Android.mk及hello-uart.c兩個檔案；
還有libs是由NDK所自動產生詳見先前所撰寫的"第一支Android NDK程式--HelloJni"。

程式說明:
1. main.xml 使用 RelativeLayout (相對佈局)方式，用到有:
ScrollView : @+id/uart_scrollview
TextView : @+id/uart_view
EditText : @+id/uart_edit
Spinner : @+id/uart_select 、 @+id/uart_mode
Button : @+id/uart_button0 (OPEN) 、 @+id/uart_button1 (CLEAR) 、 @+id/uart_button2 (CLOSE) 、 @+id/uart_button3 (EXIT) 、 @+id/uart_button4 (SEND)
這部份算基本功礙於篇幅這部分就忽略說明，我所建立的執行畫面如下:


2.MainActivity.java
主要使用 timer.schedule(task, 1000, 100)這行作為訊息接收；


透過 Spinner 來選擇串列埠及Baud rate；

Button0 處理uart的開啟


Button1 清除接收畫面

Button2 處理uart的關閉

Button3 處理程式關閉

Button4 處理送出訊息


3.Uart2C.java
主要是呼叫hello-uart.c，並宣告native方法。


4.Android.mk
在jni目錄下建立了一隻hello-uart.c，因此編輯一個android.mk如下:


5.hello-uart.c
這裡須注意的是一定要按照Android規範，例如:
JNIEXPORT jint JNICALL Java_idv_android_hellouart_Uart2C_openUart(JNIEnv *env,jobject mc, jint i)
在Java_..._openUart部分一定要照下列規範否則編譯後Android程式會找不到相對應的native函數名，例如:

Java_Android Package Name_類名稱_native函數名，並注意底線及大小寫
Android Package Name : idv_android_hellouart
類名稱 : Uart2C
native函數名 : openUart

以下是程式內容，
程式開頭:

開啟UART

關閉UART

設定UART

送出訊息

接收訊息


編譯程式:
上述程式完成後存檔，由於這次我的開發環境在Ubuntu下，所以在編譯C的部分我使用的方法如下:
編輯 .profile 增加如下內容:
#Android NDK
SDK_ROOT= android-sdk-linux_x86 所在目錄，須注意要有可讀寫權限
NDK_ROOT= android-ndk-r5b 所在目錄，須注意要有可讀寫權限
PATH=$SDK_ROOT/tools:$NDK_ROOT:$PATH
NDK_Sample=$NDK_ROOT/samples
export PATH NDK_ROOT NDK_Sample
編輯完成後存檔後重新登入。


到程式所在目錄下執行ndk-build:


在Eclipse下執行Run把apk及so安裝至Android開發平台即完成。

執行結果:
下圖是執行後的畫面:
環境:
開發平台 <--> PL-2303 <--> GPS接收器

開發平台 <--> UART1 <--> GPS接收器

開發平台 <--> UART1 <--> Null modem 線(交叉線) <--> PC RS-232 ComPort <--> DMAComDebuger



以上是HelloUart程式內容及講解，這隻程式應該還有不少可以修正的Bug，我在執行時有時候開啟時會遇到VM abort導致跳出程式，絕大多看到的訊息時接受到亂碼所導致，這部分改良程式或測試環境後也許可以更好些。

所以各位如果遇到類似上述問題:
1.不要懷疑記得使用logcat來找問題；使用logcat至少可以解90%以上的問題。
2.建議使用 開發平台 <--> UART1 <--> Null modem 線(交叉線) <--> PC RS-232 ComPort <--> 超級終端機 or DMAComDebuger(DMA-6410XP所附光碟中) 的環境來測試傳送與接收，與PC連結 Baud rate 建議設9600或115200。
3.如果要測試 開發平台 <--> PL-2303 要先確認 kernel是否載入PL-2303相關驅動，否則建議使用第2項方式進行測試。
4.HelloUart是參考DMA-6410XP所附光碟中原始碼，詳見光碟內容。

參考資料:
1.DMA-6410XP所附光碟
2.在Android下建立RS232通訊應用程式心得分享
http://cheng-min-i-taiwan.blogspot.com/2010/04/androidrs232.html

==============延伸閱讀=====================
[ Android RS232 ] 在Android系統下實作RS232應用程式

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