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Android 下led 的控制

編輯：關於Android編程

首先說一下我的開發環境，硬件環境開發板使用的是全志的CQA83T板子，Android開發是windows下的eclipse。關於Android下控制led，主要有兩大部分，一是Android程序，二是Linux驅動開發。Android部分的開發肯定要使用Android ndk，jni編程，通過jni來調用Linux下的C函數從而控制led設備。關於ndk的安裝，和簡單使用我在另外的博客裡面已經寫了，有興趣的可以自己看看。這篇博客住要是講一下Android部分的開發，這裡默認led驅動正常。

先看一下我的工程目錄，如下圖：

\

 

紅色是我們工程的所有文件，後面打對勾是我們需要編輯的文件。

第一步：java部分文件編輯，這部分主要三個文件，布局文件activity_main.xml、邏輯控制文件MainActivity.java、led控制封裝類A83TLED.java三個文件。

(1)布局文件activity_main.xml

布局文件沒什麼可講的，就是一列按鈕，文件內容如下：

 

實際顯示的布局圖如下：

 

 

\     雖然說沒什麼講的，還是說一下每個按鈕的作用吧。

 

device_open：設備打開按鈕，在Linux下一切皆文件，想要操作led，首先要打開led設備。

led1_on：打開1號led

led1_off：關閉1號led

 

led2_on：打開2號led

led2_off：關閉2號led

 

beep_on：打開蜂鳴器，這裡說一下，蜂鳴器的控制和led一樣，開關信號，單引腳，即是只需要控制引腳的輸出電平是0或1即可。所以驅動和led寫在一起。

beep_off：關閉蜂鳴器

device_close：關閉設備。

 

(2)看一下A83TLED.java這個文件。這個文件主要是對本地方進行聲明，封裝了幾個控制函數，以及加載本地庫。

文件內容如下：

 

package com.coban.a83tled;

import java.io.IOException;

import android.util.Log;

public class A83TLed {
	private static final String TAG = "A83TLed";
	private int ret;
	
	public A83TLed(String path) throws SecurityException, IOException{
		ret = open_led_device(path);
		if (ret < -1) {
			Log.e(TAG, "native open returns null");
			throw new IOException();
		}
	}
	
	//打開設備
	public void open_led(){
		ret = open_led_device("/dev/led");
		if (ret < -1) {
			Log.e(TAG, "native open returns null");
		}
	}
	
	//打開led
	public void on_led(int num){
		ioctl_led(num,1);
	}
	
	//關閉led
	public void off_led(int num){
		ioctl_led(num,0);
	}
	
	//關閉設備
	public void close_led(){
		close_led_device();
	}
	
	// JNI聲明本地函數
	private native static int open_led_device(String path);
	private native void ioctl_led(int i, int j);
	private native void close_led_device();
	
	//加載本地庫
	static{
		System.loadLibrary("a83tled");
	}
	
}

 

文件很簡單，首先是類的構造，類的方法，JNI本地函數聲明，加載本地庫。在類聲明時就打開了設備，當然也提供了打開設備的方法open_led()，既然提供了打開設備

那對應的也提供了關閉設備函數close_led()，另外提供了led的打開on_led()和關閉off_led()方法。這些方法都是調用了jni函數，而jni又調用Linux函數。這個文件就是這樣了。

(3)下面來看一下控制邏輯文件MainActivity.java文件。這個文件主要是提供控制邏輯，直接面向使用者。

文件內容如下：

 

package com.coban.a83tled;

import java.io.IOException;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;

public class MainActivity extends Activity {

	private Button led1On = null;
	private Button led1Off = null;
	private Button led2On = null;
	private Button led2Off = null;
	private Button beepOn = null;
	private Button beepOff = null;
	
	private Button deviceOpen = null;
	private Button deviceClose = null;
	
	private A83TLed a83tLed = null;
	
	
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        
        try {
			a83tLed = new A83TLed("/dev/led");
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
        
        initLayout();
        btnListener();
        
    }
    
    //初始化界面
    private void initLayout(){
    	led1On = (Button)this.findViewById(R.id.led1_on_btn);
    	led1Off = (Button)this.findViewById(R.id.led1_off_btn);
    	led2On = (Button)this.findViewById(R.id.led2_on_btn);
    	led2Off = (Button)this.findViewById(R.id.led2_off_btn);
    	beepOn = (Button)this.findViewById(R.id.beep_on_btn);
    	beepOff = (Button)this.findViewById(R.id.beep_off_btn);
    	
    	deviceOpen = (Button)this.findViewById(R.id.device_open_btn);
    	deviceClose = (Button)this.findViewById(R.id.device_close_btn);
    }

    //按鈕監聽
    private void btnListener(){
    	
    	led1On.setOnClickListener(new OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View arg0) {
				// TODO Auto-generated method stub
				a83tLed.on_led(1);
			}
		});
    	
    	led1Off.setOnClickListener(new OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View arg0) {
				// TODO Auto-generated method stub
				a83tLed.off_led(1);
			}
		});
    	
    	led2On.setOnClickListener(new OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View arg0) {
				// TODO Auto-generated method stub
				a83tLed.on_led(2);
			}
		});
    	
    	led2Off.setOnClickListener(new OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View arg0) {
				// TODO Auto-generated method stub
				a83tLed.off_led(2);
			}
		});
    	
    	beepOn.setOnClickListener(new OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View arg0) {
				// TODO Auto-generated method stub
				a83tLed.on_led(3);
			}
		});
    	
    	beepOff.setOnClickListener(new OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View arg0) {
				// TODO Auto-generated method stub
				a83tLed.off_led(3);
			}
		});
    	
    	deviceOpen.setOnClickListener(new OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View arg0) {
				// TODO Auto-generated method stub
				a83tLed.open_led();			}
		});
    	
    	deviceClose.setOnClickListener(new OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View arg0) {
				// TODO Auto-generated method stub
				a83tLed.close_led();
			}
		});
    	
    }
    
    @Override
    protected void onDestroy() {
    	// TODO Auto-generated method stub
    	super.onDestroy();
    	a83tLed.close_led();
    }
    
}

這裡主要就是對按鈕的初始化和監聽，然後調用類A83TLed裡的方法實現控制。

 

這樣java文件就編寫完了。

 

第二步：生成jni頭文件

上面一步，把java文件的編輯完成了，然後我們要生成頭文件了。

(1)在工程目錄下新建jni文件夾。

(2)使用dos窗口進入工程目錄下面，使用javah命令生成自動生成頭文件。具體命令如下

javah -classpath src -d jni com.coban.a83tled.A83TLed

然後你會在jni文件夾下找到生成的頭文件com_coban_a83tled_A83TLed.h

有關操作我在另一篇博客裡面都有詳細說明，http://blog.csdn.net/dingfengen/article/details/51604877

那我們來看一下頭文件：

 

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include 
/* Header for class com_coban_a83tled_A83TLed */

#ifndef _Included_com_coban_a83tled_A83TLed
#define _Included_com_coban_a83tled_A83TLed
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_coban_a83tled_A83TLed
 * Method:    open_led_device
 * Signature: (Ljava/lang/String;)I
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_coban_a83tled_A83TLed_open_1led_1device
  (JNIEnv *, jclass, jstring);

/*
 * Class:     com_coban_a83tled_A83TLed
 * Method:    ioctl_led
 * Signature: (II)V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_coban_a83tled_A83TLed_ioctl_1led
  (JNIEnv *, jobject, jint, jint);

/*
 * Class:     com_coban_a83tled_A83TLed
 * Method:    close_led_device
 * Signature: ()V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_coban_a83tled_A83TLed_close_1led_1device
  (JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

 

 

主要包含的就是本地函數聲明。

第三步：本地C或C++文件的編輯。這裡主要是倆文件，一個是a83tled.c，另一個是Android.mk。最後生成的so庫的全名是liba83tled.so，這個名字和c文件名保持一致。

以及前面java裡加載的庫名，也是這個文件名。這一點我曾經出過錯誤，在此也提醒一下大家。首先在jni文件夾下創建a83tled.c和Android.mk文件。

先看a83tled.c這個文件的內容：

 

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#include "android/log.h"

static const char *TAG = "a83tled";
static int fd = -1;

#define IOCTL_SET_ON 1
#define IOCTL_SETOFF 0

#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)

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_coban_a83tled_A83TLed_open_1led_1device (JNIEnv *env, jclass thiz, jstring path)
{
	jboolean iscopy;
	const char *path_utf = (*env)->GetStringUTFChars(env, path, &iscopy);
	LOGD("Opening %s",path_utf);
	fd = open("/dev/led",O_WRONLY,0777);
	LOGD("open fd = %d",fd);

	(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, path, path_utf);

	if(fd < -1)
	{
		LOGE("Cannot open port");
		/* TODO: throw an exception */
		return NULL;
	}

	return fd;

}


JNIEXPORT void JNICALL Java_com_coban_a83tled_A83TLed_ioctl_1led (JNIEnv *env, jobject thiz, jint i, jint j)
{
	if(fd > -1)
	{
		if(1 == j)
		{
			ioctl(fd,IOCTL_SET_ON,i);
		}
		else
		{
			ioctl(fd,IOCTL_SETOFF,i);
		}
	}
}


JNIEXPORT void JNICALL Java_com_coban_a83tled_A83TLed_close_1led_1device(JNIEnv *env, jobject thiz)
{
	if(fd > -1)
	{
		close(fd);
	}
}

這個文件主要是實現了頭文件裡聲明的函數。對熟悉Linux編程的朋友應該很簡單了，就是用ioctl函數控制led的亮和滅，用文件操作函數，打開和關閉設備。就不再具體細

 

說了。

 

下面再看一下Android.mk文件，其內容如下：

 

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

TARGET_PLATFORM := android-3
LOCAL_MODULE    := a83tled
LOCAL_SRC_FILES := a83tled.c
LOCAL_LDLIBS    := -llog

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

 

這個Androd.mk文件不長，下面我們來簡單解釋下：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

一個Android.mk 文件首先必須定義好LOCAL_PATH變量。它用於在開發樹中查找源文件。在這個例子中，宏函數’my-dir’, 由編譯系統提供，用於返回當前路徑（即

包含Android.mk file文件的目錄）。

include $( CLEAR_VARS)

CLEAR_VARS由編譯系統提供，指定讓GNU MAKEFILE清除許多LOCAL_XXX變量（例如 LOCAL_MODULE, LOCAL_SRC_FILES, LOCAL_STATIC_LIBRARIES,

等等...),除LOCAL_PATH 。這是必要的，因為所有的編譯控制文件都在同一個GNU MAKE執行環境中，所有的變量都是全局的。

TARGET_PLATFORM := android-3

TARGET_PLATFORM是Android.mk 解析的時候，目標 Android 平台的名字，其中，android-3 -> Official Android 1.5 system images

android-4 -> Official Android 1.6 system images， android-5 -> Official Android 2.0 system images

LOCAL_MODULE := a83tled

　　編譯的目標對象，LOCAL_MODULE變量必須定義，以標識你在Android.mk文件中描述的每個模塊。名稱必須是唯一的，而且不包含任何空格。注意：編譯

系統會自動產生合適的前綴和後綴，換句話說，一個被命名為'a83tled'的共享庫模塊，將會生成'liba83tled.so'文件。

　　重要注意事項：如果你把庫命名為‘liba83tled’，編譯系統將不會添加任何的lib前綴，也會生成 'liba83tled.so'，這是為了支持來源於Android平台的源代碼的Android.mk文件，如果你確實需要這麼做的話。

LOCAL_SRC_FILES := a83tled.c

　　LOCAL_SRC_FILES變量必須包含將要編譯打包進模塊中的C或C++源代碼文件。注意，你不用在這裡列出頭文件和包含文件，因為編譯系統將會自動為你找出依賴型的文件；

僅僅列出直接傳遞給編譯器的源代碼文件就好。

　　注意，默認的C++源碼文件的擴展名是’.cpp’. 指定一個不同的擴展名也是可能的，只要定義LOCAL_DEFAULT_CPP_EXTENSION變量，不要忘記開始的小圓點（也就是’.cxx’,而不是’cxx’）

 

     LOCAL_LDLIBS    := -llog
LOCAL_LDLIBS: 編譯模塊時要使用的附加的鏈接器選項。這對於使用‘-l’前綴傳遞指定庫的名字是有用的。

 

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

　　BUILD_SHARED_LIBRARY表示編譯生成共享庫，是編譯系統提供的變量，指向一個GNU Makefile腳本，負責收集自從上次調用'include $(CLEAR_VARS)'以來，定義在LOCAL_XXX變量中的所有信息，

並且決定編譯什麼，如何正確地去做。還有 BUILD_STATIC_LIBRARY變量表示生成靜態庫：lib$(LOCAL_MODULE).a， BUILD_EXECUTABLE 表示生成可執行文件。

第四步，就是編譯了。

首先：再工程目錄中，右鍵點擊工程名 --> Android tools --> Add Native Support 來添加ndk支持，會出現如下界面：

\

 

然後是編譯，點擊工具欄裡的錘子圖標，如下圖：

\

 

如果沒有錯誤，下載到開發板測試。如下圖，

\

 

我的這裡沒有錯誤。

簡單總結一下，這裡我比他們給的例程裡面多了一個打開設備函數，在java層。這個程序的執行過程是這樣的，界面按鈕(xml文件) --> 邏輯控制層(MainActivity.java) --> java實際調用層(A83TLed.java) --> jni層(a83tled.c) --> linux應用層 --> linux底層驅動。

 

這裡參考了如下連接：

http://blog.csdn.net/ly131420/article/details/9619269

http://www.cnblogs.com/devinzhang/archive/2012/02/29/2373729.html

 

特此感謝。


 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

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