开发环境：

  • AndroidStudio3.1.4
  • JDK_1.8.0_152_release
  • Compile Sdk Version API28
  • Gradle 4.4
  • NDK 17.1.4828580

Android与下位机通信，串口通信是比较常见的一种方案。Google官方提供了一个项目android-serialport-api用来读取和写入Linux TTY串行端口
支持的功能包括：列出设备上可用的串行端口，包括USB到串行适配器配置串行端口（波特率，停止位，权限，…）*提供标准InputStream和OutputStream Java接口
代码库地址https://github.com/cepr/android-serialport-api

AndroidStudio3.1使用CMake来编译jni

1.下载https://github.com/cepr/android-serialport-api到本地。
在项目名/app/src/main/java下创建android_serialport_api目录(目录名不要改)
将android-serialport-api/android-serialport-api/project/src/android_serialport_api/目录下的SerialPort.java和SerialPortFinder.java复制到android_serialport_api目录下
SerialPortFinder.java 用于查找串口设备
SerialPort.java 用于jni方法调用

2.创建JNI目录，复制c文件
在main目录右键New—Folder—JNI Floder—Finish
将SerialPort.c和SerialPort.h复制到生成的cpp目录下
使用CMake只需要修改cpp文件和CMakeLists.txt。
CMake生成的cpp文件位于app/src/main/cpp目录，并且cpp文件不需要再引入java类的h文件。
CMakeLists.txt位于app目录下
特别注意SerialPort.h文件的生成格式

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/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class android_serialport_api_SerialPort */

#ifndef _Included_android_serialport_api_SerialPort
#define _Included_android_serialport_api_SerialPort
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     android_serialport_api_SerialPort
 * Method:    open
 * Signature: (Ljava/lang/String;II)Ljava/io/FileDescriptor;
 */                       // 命名格式: Java_包名_类目录_类名_接口
 // 通过执行 `javah -jni android_serialport_api_SerialPort`生成的.h文件
JNIEXPORT jobject JNICALL Java_android_1serialport_1api_SerialPort_open
  (JNIEnv *, jclass, jstring, jint, jint);

/*
 * Class:     android_serialport_api_SerialPort
 * Method:    close
 * Signature: ()V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_android_1serialport_1api_SerialPort_close
  (JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

3.修改modue的build.gradle，设置JNI
在defaultConfig段落添加cmake设置

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android {
    compileSdkVersion 28
    defaultConfig {
        applicationId "com.ex.serialport"
        minSdkVersion 15
        targetSdkVersion 28
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"
        // 添加CMake设置 start //
        externalNativeBuild {
            cmake {
                cppFlags ""
            }
        }
        // 添加CMake设置 end//
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
    // 添加CMake设置 start //
    externalNativeBuild {
        cmake {
            path "CMakeLists.txt"
        }
    }
    // 添加CMake设置 end //
}

4.由于API 19之后的 termios.h 里面的函数有调整，因此调试过程中，出现

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java.lang.UnsatisfiedLinkError: dlopen failed: cannot locate symbol "tcgetattr" referenced by "libserialport.so"...

解决方法：

将API 19 的 termios.h 拷贝到 jni 目录下
termios.h

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/*
 * Copyright (C) 2008 The Android Open Source Project
 * All rights reserved.
 *
 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 * modification, are permitted provided that the following conditions
 * are met:
 *  * Redistributions of source code must retain the above copyright
 *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
 *  * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
 *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
 *    the documentation and/or other materials provided with the
 *    distribution.
 *
 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
 * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
 * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
 * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE
 * COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
 * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
 * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS
 * OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
 * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
 * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
 * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
 * SUCH DAMAGE.
 */
#ifndef _TERMIOS_H_
#define _TERMIOS_H_

#include <sys/cdefs.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdint.h>
#include <linux/termios.h>

__BEGIN_DECLS

/* Redefine these to match their ioctl number */
#undef  TCSANOW
#define TCSANOW    TCSETS

#undef  TCSADRAIN
#define TCSADRAIN  TCSETSW

#undef  TCSAFLUSH
#define TCSAFLUSH  TCSETSF

static __inline__ int tcgetattr(int fd, struct termios *s)
{
    return ioctl(fd, TCGETS, s);
}

static __inline__ int tcsetattr(int fd, int __opt, const struct termios *s)
{
    return ioctl(fd, __opt, (void *)s);
}

static __inline__ int tcflow(int fd, int action)
{
    return ioctl(fd, TCXONC, (void *)(intptr_t)action);
}

static __inline__ int tcflush(int fd, int __queue)
{
    return ioctl(fd, TCFLSH, (void *)(intptr_t)__queue);
}

static __inline__ pid_t tcgetsid(int fd)
{
    pid_t _pid;
    return ioctl(fd, TIOCGSID, &_pid) ? (pid_t)-1 : _pid;
}

static __inline__ int tcsendbreak(int fd, int __duration)
{
    return ioctl(fd, TCSBRKP, (void *)(uintptr_t)__duration);
}

static __inline__ speed_t cfgetospeed(const struct termios *s)
{
    return (speed_t)(s->c_cflag & CBAUD);
}

static __inline__ int cfsetospeed(struct termios *s, speed_t  speed)
{
    s->c_cflag = (s->c_cflag & ~CBAUD) | (speed & CBAUD);
    return 0;
}

static __inline__ speed_t cfgetispeed(const struct termios *s)
{
    return (speed_t)(s->c_cflag & CBAUD);
}

static __inline__ int cfsetispeed(struct termios *s, speed_t  speed)
{
    s->c_cflag = (s->c_cflag & ~CBAUD) | (speed & CBAUD);
    return 0;
}

static __inline__ void cfmakeraw(struct termios *s)
{
    s->c_iflag &= ~(IGNBRK|BRKINT|PARMRK|ISTRIP|INLCR|IGNCR|ICRNL|IXON);
    s->c_oflag &= ~OPOST;
    s->c_lflag &= ~(ECHO|ECHONL|ICANON|ISIG|IEXTEN);
    s->c_cflag &= ~(CSIZE|PARENB);
    s->c_cflag |= CS8;
}

__END_DECLS

#endif /* _TERMIOS_H_ */

5.编辑 CMake 脚本CMakeLists.txt
每次创建一个新的库，需要添加另一个 add_library() 脚本，每个add_library 脚本语句只能导入一个库

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add_library(serial_port
            SHARED
            src/main/cpp/SerialPort.c)

如果同步报 Log 日志异常则需要给 .c 文件导入 Log 库

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# 该语句可以给一个 .c 库文件导入多个依赖库
target_link_libraries( # Specifies the target library.
                       # add_library 生成的
                       serialport

                       # Links the target library to the log library
                       # included in the NDK.
                       # find_library 找到的系统库
                       ${log-lib} )

默认是已经有导入 log-lib 库的，如果没有的话则需要在上面代码之前导入 log-lib 库

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# find_library 定义当前代码库需要依赖的系统或者第三方库文件
find_library( # Sets the name of the path variable.
              # 指定要查找的系统库, 给一个名字
              log-lib

              # Specifies the name of the NDK library that
              # you want CMake to locate.
              # 真正要查找的liblog.so或者liblog.a
              log )

6.编译运行，生成.so文件
.so文件在 \项目\app\build\intermediates\cmake\下release或者debug的obj目录下arm64-v8a、armeabi-v7a、x86、x86_64

串口的参数

串口中有五个重要的参数：串口设备名、波特率、奇偶校验位、数据位、停止位。

设备名称：串口的名称。
波特率：传输速率的参数，波特率和传输距离成反比。
校验位：在串口通信中一种简单的检错方式，有四种检错方式：偶、奇、高和低，允许无校验位。
数据位：通信中实际数据位的参数
停止位：用于表示单个包的最后一位。

其中检验位一般默认位NONE，数据位一般默认为8，停止位默认为1，校验位是为了减少误差的会根据奇、偶进行补位操作

Android 串口通信

Android 主板在与其它硬件进行串口通信时，串口作为底层实现，Android 系统把设备作为一个文件，与其他设备进行串口通信就相当于读写此文件。
所以，串口通信其实就是对系统根目录下 /proc/tty/drivers 文件进行流的读写，因此，串口读写需要 Android 系统 Root 权限。
用 串口线 连接开发板 和 PC，然后在串口调试工具中，打开对应位置的端口。如果提示失败，就要检查串口线的端口号是否正确。

用数据线连接开发板至 PC，用 adb 命令打开 Android 系统对应的串口文件。
以 root 权限进入系统，

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adb shell
su

然后，更改串口文件ttyS3的读写权限，

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chmod 777 /dev/ttyS3

最后，写入信息 1111 到串口文件ttyS3里

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echo 1111 > /dev/ttyS3

观察 PC 上的串口调试工具，如果 PC 上能收到信息，说明调通了，那么就可以进行应用开发
源码地址
PC端调试工具友善串口调试工具