Android 下通过jni读取i2c数据

Android 下通过jni读取i2c数据

Linux 平台：ubuntu 10.04(x86)

Android平台：AML18726-M3(Android4.0,  linux kernel2.6.34)

JNI: Java Native Interface

原理:JNI允许在Java虚拟机上运行的Java代码操作其他语言编写的应用程序和本地库方法，从而能够直与接特定的操作系统和硬件平台进行交互。

方法:(这里是在linux下编译so库的方式)

一． Linux下jni编译环境搭建

1. 安装ndk.

a. 将c文件编译成so库的时候需要用到ndk-build命令，必须安装ndk

下载android-ndk-r6-linux-x86.tar,拷贝到ubuntu下，解压到/home/tony/sda6/m3tools目录



b. 添加ndk环境变量: 

export PATH="$PATH:/home/tony/sda6/m3tools/android-ndk-r6"

添加完成后可以用ndk-build –v查看是否成功



二． Linux kernel 内核添加i2c设备

1. 根据原理图，i2c的mcu为i2c B, mcu芯片地址为0xa0



2. 在kernel中将设备注册到i2c B总线上,这样才能通过i2c访问到mcu上的数据。

修改kernel/inch/arch/arm/mach-meson3/board-m3-reff17.c,在i2c_board_info __initdata aml_i2c_bus_info_1[]结构体中注册设备（若是i2c A,则在i2c_bus_info_0[]中注册）

[java] view
plaincopy

static struct i2c_board_info __initdata aml_i2c_bus_info_1[] = {  

//elevator  

    {  

        I2C_BOARD_INFO("elevator ", 0xa0),  

    },    

};  

 



3. 重新编译内核。

make uImage 并更新uImage.

三． Jni程序编写

1. 以电梯应用程序amlogicAD为例，在amlogicAD目录下新建jni目录



2. 编写Android.mk

[plain] view
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LOCAL_PATH := $(call my-dir)  

  

include $(CLEAR_VARS)  

LOCAL_MODULE := i2c_elevator    //name of so  

LOCAL_SRC_FILES := i2c_elevator.c   //c file  

LOCAL_LDLIBS := -llog  

LOCAL_C_INCLUDES := $(MY_ANDROID_SOURCE)/frameworks/base/core/jni/android/graphics \  

   $(MY_ANDROID_SOURCE)/external/skia/include/core \  

   $(MY_ANDROID_SOURCE)/external/skia/include/images \  

   $(MY_ANDROID_SOURCE)/frameworks/base/include \  

   $(MY_ANDROID_SOURCE)/system/core/include  

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)  

 

3. 利用javah生成jni头文件

a.用javah命令自动生成头文件需要在java代码中先声明该函数。（示例程序中 需要在SerialThread.java中调用jni来操作i2c,先用public native来声明open, read, write, colse函数，这里的open, read, write, close分别与i2c_elevator.c的函
数对应）

[java] view
plaincopy

public static class I2c {  

        /** 

         * @param nodeName 

         *            node path name 

         * @return return file hander else return <0 on fail 

         */  

        public native int open(String nodeName);  

       

        /** 

         * @param fileHander 

         * @param i2c_adr 

         *            slave addr 

         * @param buf 

         * @param Lenth 

         *            of buf 

         * @return read length 

         */  

        public native int read(int fileHander, int i2c_adr, byte buf[], int Length);  

       

        /** 

         * @param fileHander 

         * @param i2c_adr 

         *            slave addr 

         * @param sub_adr 

         *            sub addr 

         * @param buf 

         * @param Lenth 

         *            of buf 

         * @return write length 

         */  

        public native int write(int fileHander, int i2c_adr, int sub_adr, int buf[],            int Length);  

       

        public native void close(int fileHander);  

}  

 

b.从linux下终端进入到项目目录



 找到SerialThread.java对应的class文件



用javah命令自动生成头文件

javah -classpath bin/classes -d jni peter.amlogic.serial.SerialThread

其中：classpath 指定classes的目录，

  -d :指定jni目录



运行此命令后，会在jni目录下生成符合jni规范的头文件



c.打开peter_amlogic_serial_SerialThread_I2c.h,里面有和前面在SerialThread.java中函数对应的函数名



在i2c_elevator.c中，函数名应该和peter_amlogic_serial_SerialThread_I2c.h一致，才能被识别

4. 在jni目录新建i2c_elevator.c 此c文件为jni核心，java层主要通过该文件中的函数来实现i2c的读写等操作。注意函数名字要用peter_amlogic_serial_SerialThread_I2c.h中的函数名

[cpp] view
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#include <jni.h>  

#include <stdio.h>  

#include <unistd.h>  

#include <string.h>  

#include <android/log.h>  

#include <linux/i2c.h>  

#include <linux/delay.h>  

#include <linux/time.h>  

#include <sys/types.h>  

#include <sys/stat.h>  

#include <sys/ioctl.h>  

#include <fcntl.h>  

#include <errno.h>  

#include <assert.h>  

#include <string.h>  

  

#define CHIP_ADDR  0xa0   //mcu i2c addr  

#define I2C_DEV   "/dev/i2c-1"  // register i2c B bus  

  

#define LOG_TAG "i2c"       //android logcat  

#define LOGI(...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,LOG_TAG,__VA_ARGS__)  

#define LOGE(...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,LOG_TAG,__VA_ARGS__)  

  

static int read_eeprom(int fd, char buff[], int addr, int count)  

{  

            int res;  

            int i;  

              

            for(i=0; i<PAGE_SIZE; i++)  

        {  

           buff[i]=0;  

            }  

              

  

            if(write(fd, &addr, 1) != 1)  

                return -1;  

            usleep(10000);  

            res=read(fd, buff, count);  

            LOGI("read %d byte at 0x%.2x\n", res, addr);  

            for(i=0; i<PAGE_SIZE; i++)  

            {  

                LOGI("0x%.2x, ", buff[i]);  

            }  

              

            return res;  

}  

  

static int write_eeprom(int fd, char  buff[], int addr, int count)  

{  

            int res;  

            int i;  

            char sendbuffer[PAGE_SIZE+1];  

              

            memcpy(sendbuffer+1, buff, count);  

            sendbuffer[0]=addr;  

              

            res= write(fd, sendbuffer, count+1);  

                LOGI("write %d byte at 0x%.2x\n", res ,addr);  

            usleep(10000);  

                  

            for(i=0; i<PAGE_SIZE; i++)  

            {  

                LOGI("0x%.2x, ", buff[i]);  

            }  

}  

  

  

JNIEXPORT jint JNICALL Java_peter_amlogic_serial_SerialThread_00024I2c_open(JNIEnv *env, jobject obj, jstring file)  

{  

      char fileName[64];  

      const jbyte *str;  

         

      str = (*env)->GetStringUTFChars(env, file, NULL);  

      if (str == NULL) {  

          LOGI("Can't get file name!");  

          return -1;  

      }  

      sprintf(fileName, "%s", str);  

          LOGI("will open i2c device node %s", fileName);  

      (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, file, str);  

      return open(fileName, O_RDWR);  

}  

     

JNIEXPORT jint JNICALL Java_peter_amlogic_serial_SerialThread_00024I2c_read(JNIEnv * env, jobject obj, jint fileHander, jint slaveAddr, jintArray bufArr, jint len)  

{  

      jint *bufInt;  

      char *bufByte;  

      int res = 0, i = 0, j = 0;  

         

      if (len <= 0) {  

          LOGE("I2C: buf len <=0");  

          goto err0;  

      }  

         

      bufInt = (jint *) malloc(len * sizeof(int));  

      if (bufInt == 0) {  

          LOGE("I2C: nomem");  

          goto err0;  

      }  

      bufByte = (char*) malloc(len);  

      if (bufByte == 0) {  

          LOGE("I2C: nomem");  

          goto err1;  

      }  

         

      (*env)->GetIntArrayRegion(env, bufArr, 0, len, bufInt);  

         

      memset(bufByte, '\0', len);  

      if ((j = read(fileHander, bufByte, len)) != len) {  

        LOGE("read fail in i2c read jni i = %d buf 4", i);  

        goto err2;          

    } else   

      

    {  

        for (i = 0; i < j ; i++)  

            bufInt[i] = bufByte[i];  

        LOGI("return %d %d %d %d in i2c read jni", bufByte[0], bufByte[1], bufByte[2], bufByte[3]);  

        (*env)->SetIntArrayRegion(env, bufArr, 0, len, bufInt);  

    }  

       

    free(bufByte);  

    free(bufInt);  

       

    return j;  

   

err2:  

    free(bufByte);  

err1:  

    free(bufInt);  

err0:  

    return -1;                                            

}  

     

JNIEXPORT jint JNICALL Java_peter_amlogic_serial_SerialThread_00024I2c_write(JNIEnv *env, jobject obj, jint fileHander, jint slaveAddr, jint mode, jintArray bufArr, jint len)  

{  

#if 0  

      jint *bufInt;  

      char *bufByte;  

      int res = 0, i = 0, j = 0;  

         

      if (len <= 0) {  

          LOGE("I2C: buf len <=0");  

          goto err0;  

      }  

         

      bufInt = (jint *) malloc(len * sizeof(int));  

      if (bufInt == 0) {  

          LOGE("I2C: nomem");  

          goto err0;  

      }  

      bufByte = (char*) malloc(len + 1);  

      if (bufByte == 0) {  

          LOGE("I2C: nomem");  

          goto err1;  

      }  

         

      (*env)->GetIntArrayRegion(env, bufArr, 0, len, bufInt);  

      bufByte[0] = mode;  

      for (i = 0; i < len; i++)  

          bufByte[i + 1] = bufInt[i];        

                

      if ((j = write(fileHander, bufByte, len + 1)) != len + 1) {  

        LOGE("write fail in i2c");  

        goto err2;          

    }  

       

    LOGI("I2C: write %d byte", j);  

    free(bufByte);  

    free(bufInt);  

       

    return j - 1;  

   

err2:  

    free(bufByte);  

err1:  

    free(bufInt);  

err0:  

    return -1;    

      

#endif     

}  

     

JNIEXPORT void JNICALL Java_peter_amlogic_serial_SerialThread_00024I2c_close(JNIEnv *env, jobject obj, jint fileHander)  

{  

      close(fileHander);  

}  

 

5. 编译i2c_elevator.c 

  在amlogicAD_iic目录下运行ndk-build, 成功之后在libs/armeabi目录下生成libi2c_elevator.so

  


四．如何在java中调用so库

1. SerialThread.java中添加libi2c_elevator.so . 添加的时候，名称只取i2c_elevator

{

    System.loadLibrary("i2c_elevator");//

}

2. 此时在java中可以调用open, read, close了



五．权限权限chmod 777 /dev/i2c-1

操作设备之前要修改设备的权限，才能完成读写等操作。

修改权限可以修改device/amlogic/f17ref/init.rc脚本，加入chmod 0777 /dev/i2c-1命令(具体在文件什么位置没有限定，此处放在了on boot后)



注意：修改完成之后要make clean,然后重新编译

六．关于java调用jni时的参数传递

1.  open函数参数为注册的i2c设备名，类型为String, 在jni中打开成功后返回一个文件描述符。

JAVA: 



JNI:





2.  read函数



read函数参数较多，fileHander为open device之后返回的描述符；

i2c_addr为i2c芯片上要去读取的地址，本项目中可以从0地址去读；

buf[ ] 中存放的是读取的数据。类型为byte,因此在jni中也应该定义为byte



GetByteArrayRegion：获得Java的byte[]类型参数，将Java传来的字节数组buf，复制len长度的数据到bufInt中。 

SetByteArrayRegion：正好相反，将bufInt中的值复制len长度到Java中的bufArr字节数组。

3.  close函数

与open函数对应。