实验十. 基于IIC总线的EEPROM读写实验

实验目的

• 熟悉IIC设备驱动，能够通过JNI对IIC从设备EEPROM进行读写操作;

实验环境

• 硬件：CBT-EMB-MIP 实验平台,PC机,mini USB数据线;
• 软件： Android Studio 2.2 或更高版本， Android Plugin for Gradle 版本 2.2.0 或更高版本，CMake;

实验内容

• 学习IIC设备驱动，然后使用Android Stuido创建JNI项目操作IIC从设备来控制EEPROM。

实验原理

  从第四章.《实验二. 基于IIC总线的EEPROM驱动移植实验》章节中可了解到系统启动后会在目录/sys/devices/platform/s3c2440-i2c.0/i2c-0/0-0050/下生成eeprom的一个普通文件。

  因此，可以通过在JNI层编写I/O操作的相关代码即可完成对EEPROM的读写。

实验步骤

JNI中间层编程范例

#include <jni.h>
#include <fcntl.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/ioctl.h>
#include<stdlib.h>
#include<fcntl.h>
#include "android/log.h"

static const char *TAG = "libs";
#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)

#define DEVICE_NAME    "/sys/devices/platform/s3c2440-i2c.0/i2c-0/0-0050/eeprom"
int fd;
#define LEN 256
char read_data[LEN];
char write_data[LEN];
char offset[LEN];

JNIEXPORT jint JNICALL
Java_cbt_edu_iot_eeprom_MainActivity_eeprom_1Init(JNIEnv *env, jclass type) {

    fd = open(DEVICE_NAME, O_RDWR);//打开设备
    if (fd == -1) {
        LOGI("open device %s error \n", DEVICE_NAME);
        lseek64(fd, 0, SEEK_SET);//调整偏移量，从开始位置读写
        return 0;
    }
    else {
        LOGI("open device %s ok! \n", DEVICE_NAME);
        return 1;
    }
}

JNIEXPORT jint JNICALL
Java_cbt_edu_iot_eeprom_MainActivity_eeprom_1Close(JNIEnv *env, jclass type) {

    if (fd >= 0) {
        close(fd);
        fd = -1;
    }
}

JNIEXPORT jint JNICALL
Java_cbt_edu_iot_eeprom_MainActivity_eeprom_1readByteFromI2C(JNIEnv *env, jclass type, jint pos,
                                                             jint wait_m) {
    lseek64(fd, 0, SEEK_SET);//重新设置偏移量从起始位置读取
    int ret, i;
    ret = read(fd, offset, 256);
    if (ret < 0) {
        LOGE("read failed. \n", "");
        return -1;
    }
    strncpy(read_data, offset, sizeof(offset));
    usleep(wait_m * 1000);
    return read_data[pos];
}

JNIEXPORT jint JNICALL
Java_cbt_edu_iot_eeprom_MainActivity_eeprom_1writeByteToI2C(JNIEnv *env, jclass type, jint pos,
                                                            jbyte byteData, jint wait_m) {
    int ret;
    write_data[pos] = byteData;
    lseek64(fd, 0, SEEK_SET);//调整偏移量，从开始位置写入
    if (byteData != 0) {
        ret = write(fd, write_data, pos + 1);  
        lseek(fd, pos + 1, SEEK_CUR);
    }

    if (ret < 0) {
        LOGE("Write error\n", "");
        return -1;
    }//将指定数据写入当前EEPROM中
    usleep(wait_m * 1000);
    return ret;
}

JNIEXPORT jint JNICALL
Java_cbt_edu_iot_eeprom_MainActivity_eeprom_1erase(JNIEnv *env, jclass type) {
    int ret;

    lseek64(fd, 0, SEEK_SET);
    memset(write_data, 0, sizeof(write_data));
    ret = write(fd, write_data, sizeof(write_data));
    if (ret < 0) {
        LOGE("Erase error\n", "");
        return -1;
    }
    lseek64(fd, 0, SEEK_SET);
    return ret;


}

JNIEXPORT jint JNICALL
Java_cbt_edu_iot_eeprom_MainActivity_eeprom_1write(JNIEnv *env, jclass type, jbyteArray writeBytes_,
                                                   jint len) {
    //获取数组指针和长度
    jbyte *writeBytes = (*env)->GetByteArrayElements(env, writeBytes_, NULL);
    // 释放内存
    (*env)->ReleaseByteArrayElements(env, writeBytes_, writeBytes, 0);
    int ret;
    lseek64(fd, 0, SEEK_SET);
    ret = write(fd, writeBytes, len);
    usleep(10 * 1000);
    lseek64(fd, 0, SEEK_SET);

    if (ret < 0) {
        LOGE("Write error\n", "");
        return -1;
    }//将指定数据写入当前EEPROM中

    return ret;
}

导入工程源码

1. 打开Android Studio，从菜单栏选择 File > Open。
2. 弹窗中浏览选择光盘src目录下的Gradle工程 CH04_NDK ,点击OK导入。
3. 等待工程构建完成后，在工具栏中的Android App列表中选择本实验例程CH04_10_EEPROM。

演示运行

• 平台主板通过miniUSB线连接电脑后，点击 Run 运行程序。
• 点击界面中的WRITE EEPROM按钮，将下方的文本写入EEPROM中，下方Status会显示当前操作的返回结果，如图5.3.1所示：

图5.3.1 主界面

• 点击右侧的READ EEPROM按钮读取当前EEPROM中的数据，下方Status会实时显示当前读取到的数据的长度，如图5.3.2所示：

图5.3.2 读取数据

• 点击下方的ERASE EEPROM会清空EEPROM中的数据。

说明:本示例代码中未对中文字符做处理。