android
2024-07-25 2dcf9cc893a27c50d538baf8b5d47ff06fe495d8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
#include <jni.h>
#include <string>
#include <termios.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <android/log.h>
#include "include/gpiod.h"
 
#define TAG "SerialApp"
#define LOGI(fmt, args...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, TAG, fmt, ##args)
#define LOGD(fmt, args...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, TAG, fmt, ##args)
#define LOGE(fmt, args...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, fmt, ##args)
 
typedef struct comport_s
{
    char            devname[12];
    unsigned int    databit, parity, stopbit, flowctrl;
    long            baudrate;
 
    int             fd;
    int             frag_size;
}comport_t;
 
comport_t *comport;
 
// 将int类型的波特率转换成可以识别的波特率
static speed_t getBaudRate(int baudRate){
    switch (baudRate) {
        case 0:
            return B0;
        case 50:
            return B50;
        case 75:
            return B75;
        case 110:
            return B110;
        case 134:
            return B134;
        case 150:
            return B150;
        case 200:
            return B200;
        case 300:
            return B300;
        case 600:
            return B600;
        case 1200:
            return B1200;
        case 1800:
            return B1800;
        case 2400:
            return B2400;
        case 4800:
            return B4800;
        case 9600:
            return B9600;
        case 19200:
            return B19200;
        case 38400:
            return B38400;
        case 57600:
            return B57600;
        case 115200:
            return B115200;
        case 230400:
            return B230400;
        case 460800:
            return B460800;
        case 500000:
            return B500000;
        case 576000:
            return B576000;
        case 921600:
            return B921600;
        case 1000000:
            return B1000000;
        case 1152000:
            return B1152000;
        case 1500000:
            return B1500000;
        case 2000000:
            return B2000000;
        case 2500000:
            return B2500000;
        case 3000000:
            return B3000000;
        case 3500000:
            return B3500000;
        case 4000000:
            return B4000000;
        default:
            return -1;
    }
}
 
extern "C"
JNIEXPORT int JNICALL
Java_com_example_serial_RS485Control_openSerialPort(JNIEnv *env, jclass clazz, jstring path,
                                                    jlong baud_rate, jint data_bits, jint parity,
                                                    jint stop_bits, jint flow_control) {
    // TODO: implement openSerialPort()
    speed_t        speed;
    struct termios old_cfg, new_cfg;
    int            old_flags;
    long           temp;
 
    comport = (comport_t *) malloc(sizeof(comport_t));
    if (comport == NULL) {
        LOGE("Failed to allocate memory for comport structure.");
        return -1;
    }
    memset(comport, 0, sizeof(comport));
 
//    mSend_len = max_len;
 
    // 检查波特率是否合法
    {
        speed = getBaudRate(baud_rate);
        if (speed == -1)
        {
            LOGE("Invalid buad rate");
            return -1;
        }
    }
 
    // 打开串口设备
    {
        jboolean iscopy;
        // 获取String字符串path中的UTF8编码,并将其转换成C中的字符串
        const char* devname = (*env).GetStringUTFChars(path, &iscopy);
        LOGD("Opening serial port %s with flags 0x%x", devname, O_RDWR);
        strncpy(comport->devname, devname, 12);
        comport->baudrate = baud_rate;
        comport->fd = -1;
        comport->frag_size = 128;
        comport->databit = data_bits;
        comport->parity = parity;
        comport->flowctrl = flow_control;
        comport->stopbit = stop_bits;
 
        if( !strstr(comport->devname, "tty") )
        {
            LOGE("Open Not a tty device \" %s\" \n", comport->devname);
            return -2;
        }
 
        comport->fd = open(comport->devname, O_RDWR);
        if ( comport->fd < 0 )
        {
            if( strstr(strerror(errno), "Permission denied") != nullptr )
                return 1;
            LOGE("open port failed:%s\n", strerror(errno));
            return -3;
        }
        LOGD("Open device %s", comport->devname);
        // 释放JNI字符串的UTF8编码
        (*env).ReleaseStringUTFChars(path, devname);
 
        if( (-1 != (old_flags = fcntl(comport->fd, F_GETFL, 0))) && (-1 != fcntl(comport->fd, F_SETFL, old_flags & ~O_NONBLOCK)))
        {
            if(-1 == tcflush(comport->fd, TCIOFLUSH))
            {
                LOGE("open port failed:%s\n", strerror(errno));
                return -4;
            }
        }
        else
        {
            LOGE("open port failed:%s\n", strerror(errno));
            return -5;
        }
 
        if ( 0 != tcgetattr(comport->fd, &old_cfg))
        {
            LOGE("open port failed:%s\n", strerror(errno));
            return -6;
        }
    }
 
    {
        LOGD("starting configuring serial port");
 
        old_cfg.c_cflag &= ~CSIZE;
        old_cfg.c_lflag &= ~ICANON;
        old_cfg.c_lflag &= ~ECHO;
        old_cfg.c_lflag &= ~ECHOE;
        old_cfg.c_lflag &= ~ECHONL;
        old_cfg.c_lflag &= ~ISIG;
        old_cfg.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY);
        old_cfg.c_iflag &= ~(IGNBRK | BRKINT | PARMRK | ISTRIP | INLCR | IGNCR | ICRNL);
        old_cfg.c_oflag &= ~OPOST;
        old_cfg.c_oflag &= ~ONLCR;
        old_cfg.c_cflag |= CREAD | CLOCAL;
 
        switch (comport->databit)
        {
            case 7:
                old_cfg.c_cflag |= CS7;
                break;
            case 6:
                old_cfg.c_cflag |= CS6;
                break;
            case 5:
                old_cfg.c_cflag |= CS5;
                break;
            case 8:
                old_cfg.c_cflag |= CS8;
                break;
        }
 
        switch(comport->parity)
        {
            case 1:
                old_cfg.c_cflag |= (PARENB | PARODD);
                old_cfg.c_cflag |= (INPCK | ISTRIP);
                break;
            case 2:
                old_cfg.c_cflag |= PARENB;
                old_cfg.c_cflag &= ~PARODD;
                old_cfg.c_cflag |= (INPCK | ISTRIP);
                break;
            case 0:
                old_cfg.c_cflag &= ~PARENB;
                break;
        }
 
        if(1 != comport->stopbit)
        {
            old_cfg.c_cflag |= CSTOPB;
        }
        else
        {
            old_cfg.c_cflag &= ~CSTOPB;
        }
 
        // set flow control
        // 1: software control; 2:hardware control; 0: none
        switch(comport->flowctrl)
        {
            case 1:
                old_cfg.c_cflag &= ~(CRTSCTS);
                old_cfg.c_iflag |= (IXON | IXOFF);
                break;
            case 2:
                old_cfg.c_cflag |= CRTSCTS;
                old_cfg.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF);
                break;
            case 0:
                old_cfg.c_cflag &= ~(CRTSCTS);
                break;
        }
 
 
        // set baudRate
        cfsetispeed(&old_cfg, speed);
        cfsetospeed(&old_cfg, speed);
 
        new_cfg.c_cc[VMIN] = 10;
        new_cfg.c_cc[VTIME] = 0;
 
 
        // 将设置的串口参数应用到串口上,TCSANOW表示立即生效,(TCSADRAIN:在所有输出都被传输后生效;TCSAFLUSH:在所有输出都被传输后生效,同时丢弃所有未读取的输入)
        if(tcsetattr(comport->fd, TCSANOW, &old_cfg))
        {
            LOGE("tcsetattr() failed:%s", strerror(errno));
            close(comport->fd);
            return -1;
        }
        LOGD("Connected device \" %s \" successfully\n", comport->devname);
        LOGD("port:%s, databit:%d, stopbit:%d, parity:%d, flowctl:%d", comport->devname, comport->databit, comport->stopbit, comport->parity, comport->flowctrl);
    }
    return 0;
}
extern "C"
JNIEXPORT int JNICALL
Java_com_example_serial_RS485Control_closeSerialPort(JNIEnv *env, jclass clazz) {
    // TODO: implement closeSerialPort()
    if ( !comport )
    {
        LOGE("%s() get invalid input arguments.\n", __FUNCTION__ );
        return -1;
    }
 
    if (comport->fd >= 0)
    {
        close(comport->fd);
        LOGD("close device \" %s \" successfully\n", comport->devname);
    }
    comport->fd = -1;
    free(comport);
    comport = NULL;
    return 0;
}
extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_example_serial_RS485Control_sendToPort(JNIEnv *env, jclass clazz, jstring msg, jint len) {
    // TODO: implement sendToPort()
    // msg: 表示发送的数据;len: 发送的长度
    int   rv;
    char *ptr, left_bytes;
    int  send = 0;
    const char *sendMsg = env->GetStringUTFChars(msg, 0);
    if ( sendMsg == nullptr )
    {
        return -1;
    }
 
    if( !comport || !msg || len <= 0 )
    {
        LOGE("Invalid parameter.\n");
        return -1;
    }
    if (comport->fd == -1)
    {
        LOGE("Serail not connected.\n");
        return -2;
    }
 
    left_bytes = len;
    ptr = (char *)sendMsg;
 
    while( left_bytes > 0 )
    {
        /* Large data, then slice them to frag and send */
        send = left_bytes>comport->frag_size ? comport->frag_size : left_bytes;
 
        rv = write(comport->fd, ptr, send);
        if( rv<0 )
        {
            return -4;
        }
 
        left_bytes -= rv;
        ptr += rv;
    }
    LOGD("send %s successfully\n", sendMsg);
 
    env->ReleaseStringUTFChars(msg, sendMsg);
    return rv;
}
 
 
extern "C"
JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_serial_RS485Control_recvFromPort(JNIEnv *env, jclass clazz, jint len, jint timeout) {
    int            rv = 0;
    int            iRet;
    fd_set         rdfds, exfds;
    struct timeval stTime;
 
    jstring result;
    char           nativeMsg[len];
    memset(nativeMsg, 0, len);
 
    if( !comport  || len <= 0 )
    {
        LOGE("Invalid parameter.\n");
        return nullptr;
    }
    if (comport->fd == -1)
    {
        LOGE("Serail not connected.\n");
        return nullptr;
    }
 
    FD_ZERO(&rdfds);
    FD_ZERO(&exfds);
    FD_SET(comport->fd, &rdfds);
    FD_SET(comport->fd, &exfds);
 
    if (0xFFFFFFFF != timeout)
    {
        stTime.tv_sec = (time_t) (timeout / 1000);
        stTime.tv_usec = (long)(1000 * (timeout % 1000));
 
        iRet = select(comport->fd + 1, &rdfds, 0, &exfds, &stTime);
        if (0 == iRet)
        {
            return nullptr;
        }
        else if (0 < iRet)
        {
            if (0 != FD_ISSET(comport->fd, &exfds))
            {
                LOGE("Error checking recv status.\n");
                return nullptr;
            }
 
            if (0 == FD_ISSET(comport->fd, &rdfds))
            {
                LOGE("No incoming data.\n");
                return nullptr;
            }
        }
        else
        {
            if (EINTR == errno)
            {
                LOGE("catch interrupt signal.\n");
//                rv = 0;
            }
            else
            {
                LOGE("Check recv status failure.\n");
//                rv = -7;
            }
            return nullptr;
        }
    }
 
    usleep(10000); /* sleep for 10ms for data incoming */
 
    // Get data from Com port
    iRet = read(comport->fd, nativeMsg, len);
    if (0 > iRet)
    {
        if (EINTR == errno)
            rv = 0;      // Interrupted signal catched
        else
            rv = -3;      // Failed to read comport
 
        return nullptr;
    }
    LOGD("Receive {%s} successfully\n", nativeMsg);
 
    return env->NewStringUTF(nativeMsg);
}
 
extern "C"
JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_serial_RS485Control_saveToFile(JNIEnv *env, jclass clazz, jstring msg, jint len,
                                                jstring file_name) {
    // TODO: implement saveToFile()
    int mFd = -1;
    int rv;
    mFd = open("dev/log.txt", O_CREAT | O_RDWR | O_APPEND, 0666);
    rv = write(mFd, msg, len);
    if (rv < 0) {
        LOGE("Save data to file failed:%s\n" , strerror(errno));
        return nullptr;
    }
    LOGD("save received data into file successfully!\n");
    char buf[1024];
    rv = read(mFd, buf, len);
    if (rv < 0) {
        LOGE("Read data failed:%s\n" , strerror(errno));
        return nullptr;
    }
    strcat(reinterpret_cast<char *>(buf), "file");
    close(mFd);
    return reinterpret_cast<jstring>(buf);
}
 
// RS485是半双工通信的,由GPIO的高低电平来控制其是接收状态还是发送状态
// 0: 接收(默认);1:发送
// 切换状态成功返回0,失败返回-1
extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_example_serial_RS485Control_changeState(JNIEnv *env, jclass clazz, jint state) {
    // TODO: implement changeState()
    struct gpiod_chip  *chip;
    struct gpiod_line  *line;
    const char         *chipname = "gpiochip4";
    int                 rv = 0;
    int                 gpio = 26;
 
 
    chip = gpiod_chip_open_by_name(chipname);
    if( !chip )
    {
        LOGE("Gpio open '%s' failed:%s\n", chipname, strerror(errno));
        return -1;
    }
 
    line = gpiod_chip_get_line(chip, gpio);
    if ( !line )
    {
        LOGE("Get gpio[%d] failed:%s\n", gpio, strerror(errno));
        rv = -1;
        goto Cleanup;
    }
 
    rv = gpiod_line_is_used(line);
    if( rv )
    {
        LOGE("GPIO[%d] is used\n", gpio);
        rv = -1;
        goto Cleanup;
    }
 
    rv = gpiod_line_request_output(line, "rs485", 0);
    if ( rv < 0 )
    {
        LOGE("Set GPIO[%d] as output failed:%s\n", gpio, strerror(errno));
        rv = -1;
        goto Cleanup;
    }
 
    rv = gpiod_line_set_value(line, state);
    if ( rv < 0 )
    {
        LOGE("Set GPIO[%d]'s value failed:%s\n", gpio, strerror(errno));
        rv = -1;
        goto Cleanup;
    }
    LOGD("Set GPIO[%d]'s value as %d successfully\n", gpio, state);
    rv = 0;
 
    Cleanup:
    gpiod_line_release(line);
    gpiod_chip_close(chip);
    return rv;
}