控制中心 - 笔记 -> S5PV210中ZigBee的Jni回调要点

ID:71922 · 发表于 2015-1-10 20:10

一
由于ZigBee是用USB转串口通讯，所以需要在内核加上PL2303驱动。进入内核源码：make menuconfig ->
   Device Drivers ->
<*> USB support ->
<*> USB Serial Converter support ->
<*>USB Prolific 2303 Single Port Serial Driver

启用之后重新编译，并烧录到FS210中。

ZigBee 模块是通过串口通信，需要发送什么数据，只需要往串口写入数据，里面的ZigBee即可发送数据。

Fs210 应用程序测试：app.c
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#include <termios.h> //串口相关头文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

流程：
1、打开串口

2、初始化串口

3、读写串口数据

4、关闭串口

/* 初始化串口 */
void  serial_init(int fd)
{
struct termios options;
tcgetattr(fd, &options);
options.c_cflag |= ( CLOCAL | CREAD );/*input mode flag:ignore modem
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag &= ~CRTSCTS;
options.c_cflag |= CS8;
options.c_cflag &= ~CSTOPB; //停止位
options.c_iflag |= IGNPAR; // 忽略校验错误
options.c_oflag = 0;// 无输出模式
options.c_lflag = 0; //本地模式禁用
options.c_cc[VTIME] = 0; // 50 代表5秒 5秒内没有收到数据就返回
options.c_cc[VMIN] = 2; // 代表收到2个字节就返回
cfsetispeed(&options, B115200);
cfsetospeed(&options, B115200);
tcsetattr(fd,TCSANOW,&options);
}
/* 主函数 */
int main(int argc, char **args)
{
int fd = 0;
char a[3] = "v";
int size = 0;
/* 1、打开串口 */

fd = open("/dev/ttyUSB0", O_RDWR); // 因为该模块是USB转串口
if(fd<0) return 0;
puts("串口初始化....");

/* 2、初始化串口 */

serial_init(fd);

/* 3、读写数据 */
// 往串口写数据
write(fd, a, strlen(a));
puts("开始接受数据");
while(1)
{
memset(a, 0, sizeof(a));
// 从串口读数据

size = read(fd, a, sizeof(a));
printf("a = %s\n", a);
}

/* 4、关闭串口 */
close(fd);
return 0;
}

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编译脚本：Android.mk

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LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_SRC_FILES := app.c
LOCAL_MODULE := app_c

LOCAL_SHARED_LIBRARIES := \
libcutils

LOCAL_MODULE_TAGS := optional

include $(BUILD_EXECUTABLE)

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Fs210作为控制中心，需要时时刻刻与M0通讯，并把数据显示在apk应用上，需要采用JNI与上层APK交互。
需要采用回调机制，Jin回调Java的方法。可以采用NDK或独立的Jni库形式。
这里，我考虑到日后更新方便，就采用分离的Jni库形式。

控制中心与节点通信的数据结构：---> 后来想想，下面这些用联合体会更加合适一些
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// 节点标识
#define M0_NUM_1 1 // M0_1 标识
#define M0_NUM_2 2 // M0_2 标识
#define M0_NUM_3 3 // M0_3 标识
#define M0_NUM_4 4 // M0_4 标识
#define M0_NUM_5 5 // M0_5 标识
#define M0_NUM_6 6 // M0_6 标识

// 命令类型
#define Get_Data 21     // 获取数据
#define Set_Temp_Warning_val 22 // 设置温度报警阀值
#define Set_Hum_Warning_val 23 // 设置湿度报警阀值
#define Set_Auto_Send 25 // 设置主动上报数据
#define Set_NoAuto_Send 26 // 禁止主动上报数据

// 设备状态
#define FAN_ON 24 // 风扇开启状态
#define FAN_OFF 25 // 风扇关闭状态
#define BEEP_ON 26 // 蜂鸣器开启状态
#define BEEP_OFF 27 // 蜂鸣器关闭状态

#define ZigBee_Cmd_HEAD '$'

// 命令/数据结构体
struct ZigBee_Cmd
{
char Head; // 包头由于从串口接数据有可能第一个字节不是头，所以需要判断

int ID; // 节点标识
char CmdType;    // 命令类型
char TempH; // 温度整数部分
char TempL; // 温度小数部分
char HumH; // 湿度整数部分
char HumL; // 湿度小数部分
char AdvH; // 电压整数
char AdvL; // 电压小数
signed char x; // 三轴传感器 x
signed char y; // 三轴传感器 y
signed char z; // 三轴传感器 z
int Light;       // 亮度
char FAN;       // 风扇状态
char BEEP; // 蜂鸣器状态
char Used; // CPU使用率

unsigned  int chksum;       // 校验码
};

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Jni代码
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在M0中提供两种数据发送方式：
被动获取数据：
APK通过Jni打开串口发送 Get_Data 指令获取数据，M0收到指令就发送一次数据。
主动获取数据：
APK通过Jni打开串口发送 Set_Auto_Send 指令，M0收到指令就连续发送数据。

Jni的难点在于回调Java的方法和串口操作，如数据接收。

回调Java方法：
需要创建新的线程，去回调Java的方法，所以需要利用全局变量将Jni的 JNIEnv *，, jobject* 保存，
然后在线程里面使用。
实现步骤：
APK 要点：
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步骤1：创建一个回调方法：
private void ZigBee_Call(int ID, char TempH, char TempL, char HumH, char HumL, char AdvH,
char AdvL, int x, int y, int z, int Light, char FAN, char BEEP, char CPUUSed)
{
// 通过发送Handler消息刷新APK的GUI

return;
}

步骤2：声明本地方法
public native int ZigBee_Open();
public native int ZigBee_Cmd(char cmd, int arg1, int arg2);
public native int ZigBee_Close();
public native int ZigBee_StartRevc();
public native int ZigBee_StopRevc();

// 添加这句是为了通过javap 命令获取其类型签名获取完后可以删除掉

public native void ZigBee_Call(int ID, char TempH, char TempL, char HumH, char HumL, char AdvH, char AdvL,
int x, int y, int z, int Light, char FAN, char BEEP, char CPUUSed);

步骤2：利用  javap -s bin\classes\com\lmx\zigbee\MainActivity 可以获取到类型签名用于给Jni构建映射表
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Jni 回调要点：
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要点1：创建两个全局变量。给线程备用。
JavaVM *gJavaVM = NULL;

jobject gJavaObj= NULL;

要点2：提供一个函数，或在何时的地方保存全局变量
//注意，直接通过定义全局的JNIEnv和jobject变量，在此保存env和thiz的值是不可以在线程中使用的
//线程不允许共用env环境变量，但是JavaVM指针是整个jvm共用的，所以可通过下面的方法保存JavaVM指针，在线程中使用
env->GetJavaVM(&gJavaVM);
//同理，jobject变量也不允许在线程中共用，因此需要创建全局的jobject对象在线程中访问该对象
gJavaObj = env->NewGlobalRef(thiz);

要点3：在线程里面通过保存的全局变量去获取Java环境变量、获取Java层对应类、获取回调函数。
//从全局的JavaVM中获取到环境变量
gJavaVM->AttachCurrentThread(&env, NULL);
//获取Java层对应的类
jclass javaClass = env->GetObjectClass(gJavaObj);;
//获取Java层被回调的函数
jmethodID javaCallback = env->GetMethodID(javaClass,"ZigBee_Call","(ICCCCCCIIIICCC)V");
//回调Java层的函数
env->CallVoidMethod(gJavaObj, javaCallback, ZData.ID, ZData.TempH, ZData.TempL,ZData.HumH,
ZData.HumL, ZData.AdvH, ZData.AdvL, ZData.x, ZData.y, ZData.z, ZData.Light, ZData.FAN,
ZData.BEEP,ZData.Used);
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串口操作要点：
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要点1：串口初始化，需要关注  .c_cc[VTIME]、.c_cc[VMIN]

void serial_init(int fd)
{
struct termios options;
tcgetattr(fd, &options);

options.c_cflag |= ( CLOCAL | CREAD ); options.c_cflag &= ~CSIZE;

options.c_cflag &= ~CRTSCTS;
options.c_cflag |= CS8; // 8位数据

options.c_cflag &= ~CSTOPB; //停止位

options.c_iflag |= IGNPAR;       // 忽略校验错误
options.c_oflag = 0;                // 无输出模式
options.c_lflag = 0;                //本地模式禁用
options.c_cc[VTIME] = 10;   // 表示 read() 超时值 50 表示 5秒后仍没有数据则返回
options.c_cc[VMIN] = 1;        // 表示读到多少个字节就返回 5 表示读完5个字节就返回
cfsetispeed(&options, B115200); // 设置波特率

cfsetospeed(&options, B115200);
tcsetattr(fd,TCSANOW,&options);
}

要点2：读取数据的时候要注意，因为节点发送数据的时候，控制中心的ZigBee已经收到数据，而我们还未    做好准备，当ZigBee往串口写数据写到一半的时候，我们才做好准备收，这时候只能收到后半部分的数据，
      如果节点是一直发送数据，那么我们在收数据的时候就很可能变成第一个数据包的后半部分与第二个数据的
      前半部分组合成一个数据包，那么解析的数据自然就不是正确的。
//线程循环
while(gIsThreadExit)
{
LOGD("ZigBee_Call...");
memset(&ZData, 0, sizeof(struct ZigBee_Cmd));
memset(&buf, 0, sizeof(buf));
size = 0;
while(size != sizeof(struct ZigBee_Cmd))  // 直至接受完一个数据包
{
ret = read(fd, &rd, 1);
if((size == 0) && (rd != ZigBee_Cmd_HEAD)
continue;
if( ret == -1 || ret == 0)   // 若出错则跳出循环
breka;
buf[size++] = rd;    // 若考虑优化性能，这里可以直接用结构体存，
// 存之前只需要用char*p = (char*)ZData  存的时候 *p++ = rd;
}
// 将数据拷贝到结构体

memcpy(&ZData, buf, sizeof(struct ZigBee_Cmd));
校验数据....
.........

LOGD("Revc Data OK``");
回调Java层的函数，将数据回传...
.........

}

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