第10章移動互聯(lián)終端(Android)項目開發(fā)目錄4.第一個Android應用程序2.Android開發(fā)框架1.什么是Android3.Android應用環(huán)境5.章節(jié)練習6.串口通訊實驗7.體溫、脈率數(shù)據(jù)采集模塊開發(fā)8.網(wǎng)絡攝像頭控制模塊開發(fā)什么是AndroidAndroid是基于Linux內核的操作系統(tǒng)，是Google公司在2007年11月5日公布的手機操作系統(tǒng)，早期由Google開發(fā)，后由開放手持設備聯(lián)盟（OpenHandsetAlliance）開發(fā)。它采用了軟件堆層的架構，主要分為三部分。底層以Linux內核工作為基礎，由C語言開發(fā)，只提供基本功能；中間層包括函數(shù)庫Library和虛擬機VirtualMachine，由C++開發(fā)；最上層是各種應用軟件，包括通話程序，短信程序等，應用軟件則由各公司自行開發(fā)，以Java作為編寫程序的一部分。Android版本目錄4.第一個Android應用程序2.Android開發(fā)框架1.什么是Android3.Android應用環(huán)境5.章節(jié)練習6.串口通訊實驗7.體溫、脈率數(shù)據(jù)采集模塊開發(fā)8.網(wǎng)絡攝像頭控制模塊開發(fā)Android開發(fā)框架從宏觀的角度來看，Android是一個開放的軟件系統(tǒng)，它包含了眾多的源代碼。從下至上，Android系統(tǒng)分成4個層次：第1層次：Linux操作系統(tǒng)及驅動；第2層次：本地代碼（C/C++）框架；第3層次：應用程序框架；第4層次：應用程序。Android的第1層次由C語言實現(xiàn)，第2層次由C和/C++實現(xiàn)，第3、4層次主要由Java代碼實現(xiàn)。Android系統(tǒng)的架構10.2.1Linux操作系統(tǒng)及驅動Android的核心系統(tǒng)服務依賴于Linux14.6內核，操作系統(tǒng)為其提供的服務包括：安全性，內存管理，進程管理，網(wǎng)絡協(xié)議棧和驅動模型。Linux內核也同時作為硬件和軟件棧之間的抽象層，它隱藏具體硬件細節(jié)而為上層提供統(tǒng)一的服務。其外還對其做了部分修改，主要涉及兩部分修改：一、Binder(IPC)二、電源管理10.2.2本地框架與JAVA運行環(huán)境一、程序庫AndroidLibraries包含一些C/C++庫，這些庫能被Android系統(tǒng)中不同的組件使用。它們通過Android應用程序框架為開發(fā)者提供服務。以下是一些核心庫：Bionic系統(tǒng)C庫、媒體庫、SurfaceManager、Webkit、SGL、3Dlibraries、FreeType、SQLite、CoreLibraries、DalvikVM二、Android運行庫AndroidRuntime包括了一個核心庫的集合，該核心庫提供了JAVA編程語言核心庫的大多數(shù)功能。每一個Android應用程序都在它自己的進程中運行，都擁有一個獨立的Dalvik虛擬機實例。Dalvik被設計成一個設備可以同時高效地運行多個虛擬系統(tǒng)。10.2.3應用程序框架開發(fā)人員也可以完全訪問核心應用程序所使用的API框架。該應用程序的架構設計簡化了組件的重用；任何一個應用程序都可以發(fā)布它的功能塊并且任何其它的應用程序都可以使用其所發(fā)布的功能塊（不過得遵循框架的安全性限制）。Applicationframework通過提供開放的開發(fā)平臺，Android使開發(fā)者能夠編制極其豐富和新穎的應用程序。開發(fā)者可以自由地利用設備硬件優(yōu)勢、訪問位置信息、運行后臺服務、設置鬧鐘、向狀態(tài)欄添加通知等等，很多很多。隱藏在每個應用后面的是一系列的服務和系統(tǒng)，其中包括：視圖（View）（UI組件）內容提供器（ContentProvider）資源管理器（ResourceManager）通知管理器（NotificationManager）活動管理器（ActivityManager）窗口管理（WindowManager）位置管理（LocationManager）電話管理（TelephoneManager）包管理（PackageManager）10.2.4應用程序應用層是和用戶交互的一個層次。AndroidApplications會同一系列核心應用程序包一起發(fā)布，該應用程序包包括Email客戶端，SMS短消息程序，日歷，地圖，瀏覽器，聯(lián)系人管理程序等。所有的應用程序都是使用JAVA語言編寫的?？偨Y從上面我們知道Android的架構是分層的，非常清晰，分工很明確。Android本身是一套軟件堆疊(SoftwareStack)，或稱為“軟件疊層架構”，疊層主要分成三層：操作系統(tǒng)、中間件、應用程序。目錄4.第一個Android應用程序2.Android開發(fā)框架1.什么是Android3.Android應用環(huán)境5.章節(jié)練習6.串口通訊實驗7.體溫、脈率數(shù)據(jù)采集模塊開發(fā)8.網(wǎng)絡攝像頭控制模塊開發(fā)10.3.1Android借開源平臺和海量軟件主導市場Android被譽為“首個為移動終端打造的真正開放和完整的移動軟件”，最大的優(yōu)勢在于系統(tǒng)的開放性、服務的免費性和與互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)無縫對接。Android系統(tǒng)已被廣泛用于智能手機和平板電腦等領域，可應用程序數(shù)量達到20萬種。Android是一個完整的軟件平臺，是一種以Linux為核心的開放源代碼操作系統(tǒng)，加上Java的良好支持，類似于Linux系統(tǒng)，可以吸引眾多電腦愛好者參與代碼編寫。10.3.2中國智能手機市場追捧Android國內使用Android系統(tǒng)包括華為、小米、魅族、天語、聯(lián)想、海爾、酷派等多家廠商。多家廠商推出了自己的手機操作系統(tǒng)，如華為(EMUI)、小米科技(MIUI)、聯(lián)想(leOS)、風靈創(chuàng)景點心(OS)、阿里巴巴阿里云(OS)等，但由于技術、資金等資源的限制，并不能開發(fā)出一套自主的、完整的操作系統(tǒng)，目前我國手機操作系統(tǒng)大多依賴于Android。目錄4.第一個Android應用程序2.Android開發(fā)框架1.什么是Android3.Android應用環(huán)境5.章節(jié)練習6.串口通訊實驗7.體溫、脈率數(shù)據(jù)采集模塊開發(fā)8.網(wǎng)絡攝像頭控制模塊開發(fā)第一個Android應用程序本節(jié)授課需要預先裝好Android開發(fā)環(huán)境及創(chuàng)建好運行Android程序的手機模擬器，學生課后可以參考本章“10.5章節(jié)練習中的10.5.1搭建Windows下Android開發(fā)環(huán)境”。10.4.1創(chuàng)建第一個Android應用程序一、在Eclipse中，選擇File→New→AndroidApplicationProject，具體輸入如圖所示。二、接著一直單擊【Next】按鈕，

直至出現(xiàn)【Finish】按鈕。三、單擊【Finish】按鈕，在Eclipse中，

可以看到如圖所示的android應用程序目

錄結構。四、如圖所示，右鍵點擊項目名稱，在彈出對話框中選擇【RunAs】【AndroidApplication】,運行該程序。五、執(zhí)行該程序后在Android手機模擬器顯示圖效果，至此說明Windows環(huán)境下android開發(fā)環(huán)境搭建成功。10.4.2第一個Android程序說明一、Android項目結構在Eclipse開發(fā)環(huán)境下進入01_HelloWorld項目的目錄下，可以看到如下兩個必要的文件夾：上面的文件結構中res目錄、src目錄、AndroidMainfest.xml文件是Android項目所必需的。其他目錄、其他文件都是可選的。 res目錄存放Android項目的各種資源文件src目錄只是一個普通的、保存java源文件的目錄AndroidManifest.xml文件是Android項目的系統(tǒng)清單文件，它用于控制Android應用的名稱、圖標、訪問權限等整體屬性。bin：該目錄用于存放生產(chǎn)的目標文件，如JAVA的二進制文件、資源文件（.ap_后綴）、Daivik虛擬機的可執(zhí)行文件（.dex后綴）等。gen：該目錄用于保存Android自動生產(chǎn)的一個R.java清單文件，讀者不要去改寫這里面的代碼。二、res目錄說明Android應用的res目錄是一個特殊的項目，該項目里存放了Android應用所用的全部資源，包括圖片資源、字符串資源、顏色資源、尺寸資源等——后面還會進一步介紹Android應用資源的用法，不過此處先對res目錄的資源進行簡單的歸納。Android按照約定，將不同的資源放在了不同的文件夾內，這樣可以方便讓AAPT工具來掃描這些資源，并為它們生成對應的資源清單類：R.java。以/res/value/strings.xml文件來說，該文件的內容十分的簡單，它只是定義了一條一條的字符串常量，如以下代碼所示：接著我們來講解/res/layout/activity_main.xml文件,layout文件夾存放Android界面的布局文件，一個個.xml布局文件構成了豐富多彩的Android程序界面。三、src目錄說明src目錄用來保存java源文件的目錄，第一個應用程序自動生成一個MainActivity.java文件。目錄4.第一個Android應用程序2.Android開發(fā)框架1.什么是Android3.Android應用環(huán)境5.章節(jié)練習6.串口通訊實驗7.體溫、脈率數(shù)據(jù)采集模塊開發(fā)8.網(wǎng)絡攝像頭控制模塊開發(fā)10.5.1搭建Windows下Android開發(fā)環(huán)境1、Android環(huán)境平臺的搭建步驟Android應用開發(fā)環(huán)境平臺使用的是Eclipse開發(fā)環(huán)境，Android環(huán)境平臺的搭建一般包括以下幾個部分安裝與配置：（1）JDK安裝（2）Eclipse安裝（3）AndroidSDK安裝（4）ADT安裝配置（5）創(chuàng)建AVD2、安裝前需要以下軟件：(1)JDK14.7(2)Eclipse(3)Android-sdk_-windows實驗步驟：第一步：JDK安裝，請參考本書8.2節(jié)。第二步：Eclipse安裝如果你還沒有Eclipse的話，可以去/downloads/，下載如圖10.9所示的EclipseIDEforJavaDevelopers（150M）的win32bit版。解壓之后即可使用。第三步：ADT安裝配置(1)運行eclipse.exe啟動EclipseIDE，選擇菜單項Help→InstallNewSoftware...，出現(xiàn)如圖10.10所示的Install對話框。（2）單擊【Add…】按鈕，Name文本框里寫“ADT”，Location文本框里輸入Android插件的路徑：/android/eclipse。如圖所示。備注：如果你已經(jīng)下載了ADT，點擊Archive…按鈕直接指定磁盤中的ADT包。(3)單擊【OK】后，Pending...，找到最新的ADT插件，包含2個children（子選項），如圖所示：(4)選中所有組件，單擊【Next...】，安裝提示安裝完成。備注：單獨下載的ADT-20.0.0.zip大小超過12MB，安裝時間視網(wǎng)絡連接狀況而定。(5)安裝成功Eclipse開發(fā)環(huán)境可出現(xiàn)如圖方框的內容。第四步：安裝AndroidSDK下載網(wǎng)址：/sdk/index.html。在Eclipse中選擇“Window→Preference”,從左側的列表中選擇Android項，在SDK設置SDKLocation中，點擊“Browse…”按鈕；選擇Android，SDK的目錄，點擊“OK”按鈕。如圖所示。第五步：創(chuàng)建AVD（1）在Eclipse的菜單中，選擇“Window→AndroidAVDManager”或單擊工具欄上的“”打開模擬器圖標，出現(xiàn)“AndroidSDKandAVDDeviceManager”窗口。界面中的列表表示了目前可以使用的Android虛擬設備，在沒有虛擬設備的情況下點擊右側的New選擇建立一個虛擬設備，如圖10.15所示。各選項配置完成后，單擊【CreateAVD】完成。（2）在“AndroidSDKandAVDDeviceManager”窗口中，選擇一個設備，點擊右側的Start，將啟動虛擬設備，選中ScaleDisplay選項，調整虛擬機屏幕大小。啟動后的AVD界面如圖所示。10.5.2自己動手編寫第一個Android應用程序第一步：編寫布局文件（1）在剛才創(chuàng)建的第一個Android應用程序基礎上展開“res→layout”,打開“main.xml”文件。切換到“GraphicalLayout”視圖，添加一個按鈕，按照表10.6修改“main.xml”布局文件。修改后的“main.xml”布局如下一頁圖所示。備注：也可以切換到“main.xml”視圖下，通過直接編輯XML文件內容來修改界面布局。（2）展開“src→android.helloworld”,打開“HelloWorldActivity.java”文件。編輯該文件，添加Android單擊事件，實現(xiàn)單擊命令按鈕式，出現(xiàn)提示信息框，提示內容與tvHelloWorld控件的文本內容相同，即“HelloWorld！”。Android單擊事件通常有三種方法實現(xiàn)：方法一：在main.xml文件中指定單擊事件函數(shù)，這個方式適合比較多的button的情況使用。然后在類中添加myClick這個函數(shù)（在下一頁）。注意，函數(shù)需要public否則會出現(xiàn)異常。其余兩個方法請查看書本P221-P222.代碼編寫完畢，修正去錯后，查看src下HelloWorldActivity.java文件、gen下R.java文件、res下layout下main.xml文件，觀察并熟悉這些文件的基本結構和彼此之間的聯(lián)系。完整的代碼請參閱“參考代碼”部分。第三步：測試HelloWorld項目。（1）啟動模擬器；（2）在Eclipse中，右擊“01_HelloWorld”項目，在彈出的菜單上執(zhí)行“RunAS→RunConfigurations…”命令，如圖所示。（3）進入“RunConfigurations”對話框，雙擊左側列表的"AndroidApplication"創(chuàng)建一個新的配置文件；設置右側"Android"選項卡中的Name項，并指定"Project"項目；如圖所示。(4)單擊“Target”選項卡，如圖所示。在"Target"選項卡右側列表中，有三個選項:①Alwayspromptto

pickdevice②Launchonallcompatible

devices/AVD’s③Aotumatically…Selecta

preferredAndroidVirtual

Devicefordeployment第一個選項，每次運行該程序都要選擇設備；第二個選項可設置你指定連接至電腦的Android設備；第三個選項可選擇你自己創(chuàng)建的模擬器。（5）勾選第三項自己創(chuàng)建的"AVD14.3.3"模擬器，單擊【Apply】后，再單擊【Run】按鈕，運行該程序，當單擊命令按鈕時，彈出文本相同的內容提示信息框。運行結果如圖所示。目錄4.第一個Android應用程序2.Android開發(fā)框架1.什么是Android3.Android應用環(huán)境5.章節(jié)練習6.串口通訊實驗7.體溫、脈率數(shù)據(jù)采集模塊開發(fā)8.網(wǎng)絡攝像頭控制模塊開發(fā)串口通訊實驗一、實驗目的進一步理解并掌握串口的功能特性。掌握串口的通訊程序編寫，并串口助手實現(xiàn)與Android設備串口的通信；進一步掌握Android事件編程機理，掌握Android的繼承實現(xiàn)方法。二、實驗環(huán)境硬件：移動互聯(lián)終端，PC機（至少一個串口、若干個USB口），一根串口數(shù)據(jù)線（如圖，連接PC的COM1與移動互聯(lián)終端的COM1），一根MiniUSB線（如圖，連接PC的USB與移動互聯(lián)終端的USBOTG接口）。軟件：Eclipse平臺的Android開發(fā)環(huán)境，串口助手工具。實驗目錄：02_SerialPort。三、實驗內容設計基本串行通信程序，實現(xiàn)串口的數(shù)據(jù)通信功能。應用程序具備三個功能：功能1：可對通訊串口的端口、波特率進行設置。功能2：在文本框中輸入字符，單擊發(fā)送按鈕，可將字符發(fā)送到PC機功能3：可接收來自PC端串口助手發(fā)送的任意字符。四、實驗原理1、串口的基本知識串口通訊傳輸?shù)哪J格式定義為：波特率9600bps，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無校驗位?？梢詫@些串行傳輸?shù)母袷蕉x以滿足實際傳輸?shù)男枨?。本指導書所涉及的串口通訊傳輸格式均?位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無校驗位；波特率根據(jù)需求自行設定。串口通訊的處理通訊方式的有“應答模式”和“響應模式”兩種方式：應答模式：就是發(fā)送后等待一定時間后接收，根據(jù)需要判斷接收數(shù)據(jù)是否有效。（上下位機控制使用比較多）。響應模式：是緩沖區(qū)內有數(shù)據(jù)就響應OnDataReceived事件,接收處理。onDataReceived事件是在輔線程，在串口打開時執(zhí)行該線程start()方法，當收到數(shù)據(jù)時，運行在輔線程的run()方法，當接收完數(shù)據(jù)后，返回主線程處理或在窗體上顯示時，請注意跨線程的異步處理。串口通訊步驟如下圖所示。2、SerialPort類簡介基于Android平臺的SerialPort類的是新大陸公司提供的專門針對端口（包括串口、USB口）操作的類庫，該類主要實現(xiàn)端口數(shù)據(jù)通信等，該類所在的包名為“com.newland.jni”。以下主要介紹該類的主要方法。intgetReadTimeout()功能：獲取讀取操作未完成時發(fā)生超時之前的毫秒數(shù)返回：返回毫秒數(shù)voidsetReadTimeout(intreadTimeout)功能：獲取讀取操作未完成時發(fā)生超時之前的毫秒數(shù)參數(shù)：readTimeout—要設置的毫秒數(shù)voidsetOnDataReceivedListener(OnDataReceivedListenerlistener)功能：設置數(shù)據(jù)接收的監(jiān)聽器參數(shù)：listener—數(shù)據(jù)接收的監(jiān)聽器OnDataReceivedListener為數(shù)據(jù)接收后回調函數(shù)的接口，封裝在SerialPort.jar文件里的接口。voidsetCommReceivedMode(booleanisResponseMode)功能：設置端口的通訊接收處理方式參數(shù)：isResponseMode：值為true，為響應模式，false為應答模式voidclearReadBuffer()功能：清除接收緩沖區(qū)參數(shù)：command—要發(fā)送的命令字符數(shù)組voidintopenPort(intport,intmode,intbaudRate)功能：打開端口參數(shù)：port:串口值0-9（默認為3），當mode=2時，port=0低頻、1超高頻mode：區(qū)分是USB串口還是COM串口，0表示COM，1表示USB,2表示是低頻與超高頻、3為二維碼baudRate:取值為0至9，其中0表示波特率為1200,1為2400、2為4800、3為9600、4為19200、5為38400、6為57600、7為115200、8為230400、9為921600返回：串口句柄值,其值大于0，正確打開端口voidclosePort()功能：關閉串口voidsendCommand(char[]command)功能：發(fā)送命令字符數(shù)組參數(shù)：command—要發(fā)送的命令字符數(shù)組五、實驗步驟第一步：硬件連接（1）串口連接線。將串口數(shù)據(jù)（兩端均為母頭）一端連接至電腦的“COM1”，另一端連接至移動互聯(lián)終端的“COM1”；（2）USB線連接。將移動互聯(lián)終端提供的MiniUSB線插到移動互聯(lián)終端USBOTG接口，另一端接在PC機USB接口上，主要用于Android下USBADB功能和應用程序調試。（3）電源供電。撥動開關至“ON”狀態(tài)，給實訓移動互聯(lián)終端的Android設備供電。第二步：創(chuàng)建“02_SerialPort”串口基本應用程序。詳細步驟請查看書本P231八、關鍵代碼解析（1）導入串口處理所需的包importcom.newland.jni.SerialPort;//串口類importcom.newland.j