Palm J2ME串行通訊程序編寫與調試

2019-11-18 12:46:40

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　　Palm是3Com公司的產品，其操作系統PalmOS是一種32位的嵌入式操作系統。Palm硬件提供了標準串行通訊接口（RS232接口）和紅外線傳輸接口。利用它可以方便地與其它外部設備通訊、傳輸數據。目前3Com公司與Sun公司積極合作，已經提供了非常完善的嵌入式java（J2ME），并提供了CLDC1.03和Palm相應的配置?；赑almOS平臺的Java虛擬機為KVM，此虛擬機中已經提供了完善的對Palm串行通訊口讀寫的SDK程序開發包。利用該開發包可以方便地開發Palm與外圍設備的串行通訊的應用程序。
　　
　　串行通訊歷來是計算機軟件界經久不衰的應用與研究內容之一。計算機串行通訊系統因為利用的外圍硬件少，通常傳輸距離為15米，假如配合光電轉換器，可將傳輸距離延長至若干公里。假如通訊雙方使用Modem，再配合電話線，就可以使在任意位置的通訊雙方實現串行通訊。串行通訊被廣泛地應用在工業數據采集、IC卡讀寫等領域。由于Palm程序的編寫與調試步驟與臺式PC機不同，所以一些與Palm串行通訊的設備必須拿到室外才能正常使用。如GPS的接收機、GPS的全球定位系統、GPS的接收設備等，它們必須在室外，并且必須在較開闊的位置才能接收到足夠的衛星數目，GPS接收機才能解算出當前的位置。然后，需要通過GPS接收機的串行通訊口將解算出的結果按照NMEA0183協議將數據發送出去，并實現定位。這就使得Palm串行通訊程序調試起來非常復雜。
　　
　　筆者從事J2ME嵌入式程序開發1年有余，找到了一套較高效的編寫和調試Palm J2ME嵌入式程序的方法，以下將具體介紹。
　　
　　Palm串行通訊應用程序的開發步驟
　　
　　通常Palm應用程序的開發是利用臺式PC編寫,編寫后編譯成Palm應用程序，然后將其導入到臺式PC的Palm模擬器中運行調試。程序調試完成后，通過臺式PC與Palm的同步軟件（HotSync）導入到真正的Palm硬件,從而實現應用程序在Palm硬件上的運行（見圖1）。
　　　 Palm J2ME串行通訊程序編寫與調試（圖一）

　　圖1 Palm應用程序開發步驟UML活動圖
　　
　　Palm串行通訊的硬件環境
　　
　　由于Palm串行通訊涉及到對硬件的操作，所以單純地利用Palm模擬器無法調試Palm串行通訊程序，必須采用軟件與硬件相結合的方法才可以。方法如下：
　　
　　首先將Palm模擬器的串行通訊口映射到臺式PC的物理串行通訊口。具體操作為鼠標右擊Palm模擬器，選擇Setting，然后選擇PRoperties，再選擇Serial Port，最后選擇Com1。注重此串行通訊口設備必須未被其它設備使用。隨后使用9針的D型串行通訊接口將PC物理通訊端口與Palm相通訊的設備連接一起。
　　
　　當在同一臺PC上完成Palm模擬器與PC串行通訊時，需要制作一根Null Modem串行通訊電纜，具體制作可參照相關串行通訊資料。
　　
　　串行通訊輔助調試軟件
　　
　　終端仿真程序是Windows 9x/NT/2000自帶的應用軟件，是功能強大的串行通訊輔助調試軟件，利用它可以方便地完成PC計算機之間的串行通訊。我們在此介紹終端仿真程序，并不是單純地為了介紹Windows系統自帶的軟件，而主要是為了調試串行通訊程序。
　　
　　終端仿真程序位于Windows工具“開始-程序-附件-通訊－超級終端”。假如系統中尚未安裝超級終端程序，請選擇“控制面板-添加刪除程序”，選擇Windows，選擇通訊，選中超級終端復選項，然后按照提示插入Windows 9x/NT/2000系統安裝光盤，完成終端仿真程序的安裝。
　　
　　啟動超級終端程序Hpertrm.exe，選定串行通訊端口（Com1或Com2），然后設定好通訊速率與校驗位。例如串行通訊速率為9600波特，數據位為8位，無奇偶校驗，停止位為1位（見圖2、圖3）。
　　　 Palm J2ME串行通訊程序編寫與調試（圖二）

　　圖2 超級終端串行通訊端口設定
　　　 Palm J2ME串行通訊程序編寫與調試（圖三）

　　圖3 超級終端串行通訊速率設定
　　Palm J2ME串行通訊程序設計舉例
　　
　　一般來說，串行通訊的雙方都必須遵守相同的通訊數據格式，編寫各自的通訊程序。由于通訊程序的編寫涉及到通訊的雙方，所以任意一方通訊程序的錯誤都將導致通訊的失敗，也將給編寫和調試通訊帶來許多困難。筆者通過反復試驗發現，利用Windows終端仿真通訊程序模擬通訊雙方中一方，然后調試通訊雙方中另一方與Windows終端仿真通訊，當通訊兩方都與Windows終端仿真調試成功后，即可實現它們之間的串行通訊了。這樣可以最大限度地減少串行通訊程序的調試工作量，提高程序開發速度（見圖4）。假設目前要設計兩個串行通訊系統,分別是PC機顯示Palm數據系統和Palm顯示PC端數據系統，它們的具體實現如下：
　　　 Palm J2ME串行通訊程序編寫與調試（圖四）

　　圖4 串行通訊UML關系圖
　　
　　PC機顯示Palm數據系統
　　
　　將Palm的數據庫內容通過串行通訊，按照串行通訊9600波特速率、數據位為8位、無奇偶校驗、停止位為1位傳送到PC計算機，并顯示。此系統涉及到Palm端程序和PC計算機端程序。
　　
　　1. Palm端程序（見圖5）
　　　 Palm J2ME串行通訊程序編寫與調試（圖五）

　　圖5 Palm端程序UML狀態圖
　　
　　Palm端程序主要分三步：
　　
　　（1）打開Palm內部數據庫，設Palm內部的數據庫的標識為:
　　
　　dBType=g PSD,creatorID=6657；
　　static int dbType = 0x67707364; //　gpsd
　　static int dbCreator = 0x36363537; // '6657'
　　Database db = new Database(dbType, dbCreator, Database.READONLY);
　　......
　　
　　由于不涉及到對數據庫的寫操作，所以這里以只讀的方式打開Palm內部數據庫。
　　
　?。?）打開Palm串行通訊端口，構造serialPort對象，使用serialPort.open方法打開串口。
　　
　　Protocol serialPort = new Protocol();
　　serialPort.open("0;baudrate=9600;bitsperchar=8;stopbits=1;parity=none;autorts=off;autocts=off;blocking=off",1, true);......
　　
　?。?）發送數據,通過serialPort對象的openOutputStream()方法，獲取OutputStream數據流，并賦給os對象，代碼為OutputStream os = serialPort.openOutputStream()。然后，讀取Palm內部數據庫gpsd的每條記錄內容，將內容按字節通過串行通訊傳送到PC，并通過os.write()，將數據寫入串口。主要代碼為：
　　
　　byte [] rnl={13,10};
　　for (int i=0;i　　 {
　　　Graphics.getGraphics().drawString("send record No."+i,30,100);
　　　os.write(db.getRecord(i));
　　　os.write(rnl);
　　　}
　　os.flush();
　　......
　　
　　假如串行通訊數據傳輸完畢，關閉串行通訊端口和Palm內部數據庫。代碼如下：
　　
　　System.out.println("Send finished!");
　　os.close();
　　System.out.println("connection closed.");
　　......
　　
　　將此程序編譯、安全校驗、封裝成Palm格式的Prc應用程序，然后傳送到Palm模擬器上。將Palm模擬器的串行通訊端口映射為PC的Com1通訊端口，使用Windows自帶的終端仿真程序模擬PC來完成串行通信。啟動Windows自帶的終端仿真程序，設置其使用端口為Com2，設定串行通訊速率為9600波特、數據位為8位、無奇偶校驗、停止位為1位，然后使用Null Modem串行通訊電纜將PC的Com1和Com2端口物理連接。
　　運行上述Palm程序可以發現，Palm模擬器通過串行通訊將內部數據傳送到Windows自帶的終端仿真程序的對話窗口中了。由于該對話窗口只能保存500行的對話內容，所以假如大于500行，可以選擇Windows超級終端的“傳送”菜單，選擇捕捉文本，將對話內容直接保存到一個標準的文本文件中。
　　
　　2. PC端串行程序（見圖6）
　　 Palm J2ME串行通訊程序編寫與調試（圖六）

　　圖6 PC斷程序UML狀態圖
　　
　　可以將PC端串行程序看為類似超級終端的應用程序。PC端串行程序完成的工作主要有，按照設定的傳輸速率（必須與Palm端的串行通訊參數一致）打開串行通訊端口，然后啟動線程，并且監聽串行通訊端口數據。接收到數據后，將數據顯示。具體程序步驟如下：
　　
　?。?）安裝好Sun Java 串行通訊SDK類庫，在程序中引入相應的類，代碼為import javax.comm.*。然后采用循環枚舉的方法，判定讀取PC機上的串行通訊口的狀態（此處通訊口是Com2），代碼如下：
　　
　　static Enumeration portList;
　　portList = CommPortIdentifier .getPortIdentifiers();
　　while (portList.hasMoreElements()) {
　　 portId = (CommPortIdentifier) portList.nextElement();
　　 if (portId.getPortType() == CommPortIdentifier.PORT_SERIAL) {
　　　if (portId.getName().equals("COM2")) {
　　Reader reader = new Reader();
　　　}
　　.....
　　
　　（2）打開串口，獲取串行通訊數據流，代碼如下：
　　
　　public Reader() {
　　 try {
　　　serialPort = (SerialPort) portId.open("Li", 2000);
　　 } catch (PortInUseException e) {}
　　 try {
　　　inputStream = serialPort.getInputStream();
　　 } catch (IOException e) {}
　　
　　（3）在serialPortEventListener事件中，判定是否串口有數據到來，假如有就將數據顯示出來，代碼如下：
　　
　　public void serialEvent(SerialPortEvent event) {
　　 switch(event.getEventType()) {
　　 case SerialPortEvent.BI:
　　 case SerialPortEvent.OE:
　　 case SerialPortEvent.FE:
　　 case SerialPortEvent.PE:
　　 case SerialPortEvent.CD:
　　 case SerialPo

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