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Kommunikation zwischen Android-Serial-Port und PC – Tutorial

Olga Weis Olga Weis

Das Erstellen eines virtuellen Serial-Ports ist in vielen Szenarien der seriellen Kommunikation von Vorteil. Ohne diese Möglichkeit müssten Hardwaregeräte angeschlossen und ausgetauscht werden, um Debugging durchzuführen.

Die Standardmethode für das Debuggen von Geräten umfasst das Erstellen eines virtuellen Serial-Ports auf einem Computer. Anschließend kann die Android-Serial-Port-Kommunikation genutzt werden, um ein Android-Gerät zu debuggen, ohne es direkt mit dem Computer zu verbinden.

Inhaltsverzeichnis:

  1. Virtual Serial Port Driver
  2. Oracle VM VirtualBox
  3. Serial-Debugging-Assistent

Virtual Serial Port Driver


Der Virtual Serial Port Driver ermöglicht die Emulation virtueller Serial-Ports und das Erstellen von Paaren verfügbarer Ports über ein virtuelles Nullmodem-Kabel. Dadurch können zwei Anwendungen Daten über die von der Software erstellte Verbindung austauschen. Die virtuellen Serial-Ports werden im Geräte-Manager angezeigt und emulieren die Einstellungen sowie die Funktionalität eines physischen Interfaces. Nutzer müssen sich nicht mehr mit einem Mangel an Serial-Ports oder komplizierter Verkabelung herumschlagen. Die Anwendung ist vollständig kompatibel mit ActiveX, DLL und Core-Level-Utilities sowie anderen Technologien.

Virtual COM Port Emulator

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Virtual Serial Port Driver

Virtual Serial Port Driver
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Virtual Serial Port Driver

Kommunikationsprozess

1
Zunächst erstellen Sie mit dem Virtual Serial Port Driver zwei virtuelle Ports, z. B. COM2 und COM3. Natürlich können auch COM4 und COM5 erstellt werden – dies hat keinen Einfluss, wie unten gezeigt:

Virtual Serial Port Driver
Virtuelle Maschine erstellen
2
Nach erfolgreicher Erstellung klicken Sie auf die Schaltfläche „Einstellungen“, suchen den Punkt „Serial-Port“ und konfigurieren den Android-Port (Port 1).

Serial-Port-Einstellungen
Der Port COM1 entspricht der Android-Virtual-Machine, /dev/ttyS0, und der COM2-Port (Adresse „p“) entspricht unserem virtuellen COM2-Port. Natürlich können Sie auch COM3 einstellen, da wir zuvor zwei virtuelle Ports erstellt haben.
3
Starten Sie anschließend den Android-Emulator. Hier nutze ich Genymotion. Beachten Sie, dass der Emulator unter Version 4.4 von Android sein sollte, da spätere Versionen den virtuellen Android-Serial-Port nicht unterstützen.
Emulator erstellen
4
Nach dem Start des Emulators öffnen Sie den Serial-Debugging-Assistenten. Verbinden Sie den Debugging-Assistenten mit dem zweiten virtuellen Port (z. B. COM3). Öffnen Sie dann den Android-Serial-Port nach der Konfiguration.
5
Sie werden feststellen, dass die beiden virtuellen Ports im Virtual Serial Port Driver aktiv sind, wie unten gezeigt:
Aktivitätsstatus virtueller Ports
6
Zum Schluss öffnen Sie den Port /dev/ttyS0 in der APK und senden simulierte Daten. Die empfangenen Daten sind sichtbar, sofern beide Seiten im Serial-Debugging-Assistenten dieselbe Baudrate verwenden.
Empfangene serielle Daten

Oracle VM VirtualBox


VirtualBox ist ein leistungsstarkes Virtualisierungsprodukt für x86- und AMD64/Intel64-Plattformen, das sowohl von Unternehmen als auch Privatnutzern verwendet wird. Es bietet zahlreiche Funktionen und eine hohe Leistung und ist als Open-Source-Software unter der GNU General Public License (GPL) Version 2 verfügbar.

VirtualBox läuft auf Windows-, Linux-, Mac- und Solaris-Hosts und unterstützt zahlreiche andere Betriebssysteme, darunter Windows (NT 4.0, 2000, XP, Server 2003, Vista, Windows 7, Windows 8, Windows 10), DOS/Windows 3.x, Linux (2.4, 2.6, 3.x, 4.x), Solaris und OpenSolaris, OS/2 und OpenBSD.

Mit Oracle VM VirtualBox können wir ein Linux-System virtualisieren und im Android-Emulator einen virtuellen Android-Serial-Port erstellen, da das Android-Betriebssystem auf Linux basiert.

Serial-Debugging-Assistent


Es gibt viele Serial-Debugging-Tools, die in einer schnellen Google-Suche zu finden sind. Hier einige gängige Optionen:

Freundlicher Serial-Debugging-Assistent (v2.6.5)



Vorteile:

  • Einfache Bedienung
  • Automatische Erkennung von Serial-Ports
  • Unterstützung mehrerer Ports;
  • Kompatibilität mit COM-Nummern über COM9 hinaus
  • Unterstützung für das Versenden von historischen Datensätzen
  • Unterstützt verschiedene Baudraten bis zu 10 Mbit/s, kompatibel mit Hardwaregeräten

Nachteile:

  • Potenzieller Datenverlust
  • Keine flüssige Anzeige
  • Nicht geeignet für Stabilitätstests

Serial-Debugging-Assistent (V2.2)

Vorteile:

  • Benutzerfreundlich
  • Größte Nutzergruppe
  • Gut dokumentiert
  • Quellcode ist frei verfügbar

Nachteile:

  • Durch die Multi-Thread-Empfangstechnologie können bei hoher Baudrate oder USB-zu-Serial-Port-Funktion Datenpakete verloren gehen
  • Maximale unterstützte Baudrate liegt bei 115,2 Kbit/s
  • Nur COM1 und COM2 verfügbar; bei Verwendung eines USB-zu-Serial-Port-Emulators muss der Port neu zugeordnet werden

SSCOM3.2


Vorteile:

  • Automatische Erkennung angeschlossener serieller Geräte
  • Einfache Bedienung
  • Keine Zählung erforderlich
  • Gute Stabilität
  • Einfaches Interface, das eine angenehme Benutzererfahrung bietet

Nachteile:

  • Bei Anschluss und Trennung eines seriellen Ports kann das Programm abstürzen, was zu einem Blue Screen führt
  • Unterstützte Baudraten sind begrenzt auf 115,2 K, 128 K, 256 K; es fehlt die Unterstützung für 230,4 K
  • Keine Unterstützung für Konsolen-Echos
  • Datenanzeige kann unter Windows 10 nicht gespeichert werden

PCOMAPR1.5 (pcomtest)


Vorteile:

  • Hohe Baudrate von bis zu 921,6 K ohne Empfangsverluste

Nachteile:

  • Nur die Ports COM1 bis COM4 sind verfügbar
  • Bei Verwendung eines USB-zu-Serial-Port-Adapters muss der Port neu zugeordnet werden

Accesport1.33


Vorteile:

  • Umfangreiche Funktionalität
  • Viele Konfigurationsparameter
  • Keine Empfangsverluste

Nachteile:

  • Bei hoher Baudrate (z. B. 230,4 K) können große Datenmengen den Sendeprozess stören
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