開源鴻蒙硬件方案領(lǐng)跑者觸覺智能

本文適用于Purple Pi OH在Android固件后串口的開發(fā)與使用。觸覺智能的Purple Pi OH鴻蒙開源主板，是華為Laval官方社區(qū)主薦的一款鴻蒙開發(fā)主板。

該主板主要針對學(xué)生黨，極客，工程師，極大降低了開源鴻蒙開發(fā)者的入門門檻，具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢：

支持開源鴻蒙/Linux /Andriod 11/麒麟，兼容樹莓派 ;

四核A55，最高1.8G主頻 Mali G52-2EE GPU ;

支持OpenGL/CL/Vulkan/1T NPU/8MISP ;

支持TensorFlow/MXNet/PyTorch/Caffe ;

支持1*千兆以太網(wǎng)、3*USB2.0、1*USB3.0、3*UART、2*SPI、2*I2C、28*GPIO、1*MIPI DSI、1*HDMI ;

支持OpenHarmony3.2/4.0/4.1版本，開放SDK源代碼 ;

活躍的開發(fā)者社區(qū)， 更多牛人在線技術(shù)支持 ;

超小尺寸，極致性價(jià)比，只需249元 ;

1、介紹今天的文章主題是分享與探討關(guān)于Purple Pi OH開發(fā)板燒寫Android 11固件后串口的開發(fā)與使用。基于嵌入式開發(fā)的步驟，每個(gè)模塊的開發(fā)與使用前都需要測試其單獨(dú)工作時(shí)的狀態(tài)是否正常。因此我們通常上來就會(huì)直接使用USB TO TTL串口模塊（下文稱CH340）連接Purple Pi OH開發(fā)板的RX、TX引腳，然后使用PC機(jī)的串口調(diào)試助手對其進(jìn)行收發(fā)數(shù)據(jù)。

2、PC直連Purple Pi OH測試串口

接下來我將詳細(xì)介紹PC通過CH340連接Purple Pi OH開發(fā)板后測試串口是否正常，若此方法您已使用并且還是無法打開串口，可以跳過此小段直接看后續(xù)的方法。

2.1

CH340驅(qū)動(dòng)安裝

在連接CH340模塊至電腦時(shí)，很多新手甚至老鳥都會(huì)遇到很多奇奇怪怪的問題，基本最終的表現(xiàn)都是“設(shè)備管理器”中無法正常顯示CH340所在的端口，如下圖所示：

現(xiàn)在我來分享如何排查PC無法識(shí)別CH340的可能問題：

1.驅(qū)動(dòng)未安裝：當(dāng)“設(shè)備管理器“顯示未知設(shè)備并且圖標(biāo)上帶有黃色感嘆號時(shí)，我們首先需要檢查我們的PC機(jī)是否安裝了CH340對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)，安裝方法如下：

a)下載CH340驅(qū)動(dòng)安裝軟件，一般在網(wǎng)上一檢索就可以下載到，我們雙擊打開后，頁面如下圖所示：

b) 安裝之前先點(diǎn)擊卸載，這是為了防止電腦之前有驅(qū)動(dòng)殘留的數(shù)據(jù)，卸載完畢后我們再點(diǎn)擊安裝即可。

2. CH340模塊本身損壞：CH340插入U(xiǎn)SB口時(shí)，模塊本身會(huì)有紅色PWR燈亮起，若不亮可能是模塊本身損壞。

3. 擴(kuò)展塢或PC主板USB口損壞：如果上述的方法無法解決，我們也應(yīng)該考慮是否是擴(kuò)展塢或者PC主板USB口損壞，此時(shí)我們需要更換USB口甚至更換另一臺(tái)PC機(jī)插入排查是不是這個(gè)問題。

4. 開發(fā)板連接著CH340導(dǎo)致無法識(shí)別：導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因有很多種，可能是您使用開發(fā)板給CH340提供了錯(cuò)誤的供電，當(dāng)供電不穩(wěn)定或者電流不足有可能會(huì)導(dǎo)致CH340無法正常工作，因此我們通常只連接CH340和開發(fā)板的GND、Tx、Rx引腳。還有可能是開發(fā)板硬件資源與CH340有沖突導(dǎo)致無法識(shí)別。甚至是開發(fā)板電路設(shè)計(jì)問題，即沒有按照CH340規(guī)范來設(shè)計(jì)電路等原因。

2.2硬件連接

1.將CH340插入PC機(jī)USB口，打開“設(shè)備管理器”

2.在設(shè)備管理器列表中，找到“端口 (COM & LPT)”類別，展開它。你應(yīng)該能看到一個(gè)標(biāo)記為“USB-SERIAL CH340”（或類似名稱）的設(shè)備，旁邊會(huì)顯示它的 COM 端口號，比如 COM6。

若成功顯示，即代表CH340模塊正常。

3.接下來我們需要將CH340的RX和TX分別連接在PurplePiOH開發(fā)板的TX和RX腳上，在連接時(shí)可以根據(jù)背后絲印來判斷是否連接正確。PurplePiOH開發(fā)板串口節(jié)點(diǎn)/dev/ttyS0引腳位置，如下圖 所示：

至此我們的硬件連接就完成了，接下來可以開始軟件測試串口步驟。

2.3軟件測試

1.第一步我們首先需要進(jìn)入PurplePiOH開發(fā)板的命令行終端，可以通過ADB連接到其中。ADB的使用方法可以參考觸覺智能官網(wǎng)產(chǎn)品資料中的4.2章節(jié)，鏈接如下：

https://industio.yuque.com/mdtih8/gyzv1h/uecrhad89197uh01?singleDoc#aOLed

2.第二步我們進(jìn)入到命令行后，使用”su”切換為root身份，通過執(zhí)行“dmesg | grep tty”命令查看系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)識(shí)別到的串口設(shè)備，再使用stty命令檢查和設(shè)置串口參數(shù)，例如”stty –F /dev/ttyS0 115200”將串口節(jié)點(diǎn)波特率設(shè)置為115200.

3.第三步我們打開SSCOM或者類似的串口調(diào)試助手，選擇“設(shè)備管理器“中識(shí)別到的COM口，配置波特率為剛剛使用stty命令設(shè)置的波特率，同時(shí)設(shè)置數(shù)據(jù)位、停止位、校驗(yàn)位以及流控制參數(shù)分別為8,1,None,None，隨后點(diǎn)擊打開串口，如下圖所示：

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4.如果此時(shí)一切順利，我們便可以通過SSCOM與PurplePiOH開發(fā)板互相收發(fā)串口信息，發(fā)送數(shù)據(jù)使用指令”echo “test” > /dev/ttyS0”，查看開發(fā)板接收到的數(shù)據(jù)使用”cat /dev/ttyS0”，此時(shí)SSCOM發(fā)送數(shù)據(jù)到開發(fā)板，開發(fā)板會(huì)將串口數(shù)據(jù)回顯至SSCOM，如下圖所示：

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2.4其他常見問題

1.數(shù)據(jù)呈現(xiàn)亂碼或者”\0\0\0…”：波特率設(shè)置不對，使用stty修改開發(fā)板串口節(jié)點(diǎn)波特率后再次嘗試。

2.怎么查看串口節(jié)點(diǎn)：通過命令”ls /dev/tty*”查看設(shè)備串口節(jié)點(diǎn)，通過硬件規(guī)格書或者使用手冊查詢開發(fā)板串口引腳或端口位置。

3.設(shè)備節(jié)點(diǎn)無法操作：通過”ls –l /dev/tty*”查看是否權(quán)限不足，通過su切換管理員后使用”chmod 666 /dev/ttyS0“修改文件讀寫權(quán)限。

4.用戶使用自己的app無法打開串口節(jié)點(diǎn)：先查看自己的app是否在Android11的版本被支持，也有可能app不掃描這個(gè)節(jié)點(diǎn)名稱，可以重新找一個(gè)串口助手查看是app問題還是串口節(jié)點(diǎn)問題（可以使用Google開源SerialPort）。或者查看串口是否被占用，嘗試打開其他串口設(shè)備節(jié)點(diǎn)。

3、Android 11 SELinux功能

若上述操作無法解決串口無法被訪問的問題，我們就需要查看SELinux是否對我們的訪問做了限制，接下來我將分享SELinux的概念和處理方式。

3.1SELinux簡介

在基于Android的設(shè)備上，SELinux（Security-Enhanced Linux）是一種安全模塊，用于強(qiáng)化訪問控制策略。SELinux可以通過強(qiáng)制訪問控制（MAC）來限制應(yīng)用程序和系統(tǒng)進(jìn)程對系統(tǒng)資源的訪問。

3.2SELinux阻止串口被訪問的情況

1.沒有正確的SELinux政策：如果SELinux政策沒有為訪問特定串口的進(jìn)程或應(yīng)用程序明確授權(quán)，那么訪問會(huì)被阻止。需要相應(yīng)的SELinux上下文或標(biāo)簽（如userial_device:s0）允許對應(yīng)用程序或進(jìn)程訪問串口。

2.SELinux處于Enforcing模式：當(dāng)SELinux處于Enforcing模式時(shí)，它會(huì)強(qiáng)制執(zhí)行所有的安全策略，并阻止任何違反這些策略的行為。如果串口設(shè)備的SELinux標(biāo)簽或訪問控制列表（ACL）配置不正確，任何嘗試訪問這些設(shè)備的操作都會(huì)被阻止。此時(shí)我們可以使用“getenforce“命令直接檢查SELinux的模式。

3.設(shè)備文件權(quán)限不足：串口通常作為設(shè)備文件（如/dev/ttyS0）存在于文件系統(tǒng)中。如果這些文件的SELinux標(biāo)簽設(shè)置不允許特定的訪問（例如，某個(gè)應(yīng)用需要讀寫權(quán)限但僅被授予了讀權(quán)限），則訪問會(huì)被拒絕。

3.3解決SELinux串口訪問問題

要解決由SELinux導(dǎo)致的串口訪問問題，可以采取以下步驟：

1.檢查SELinux狀態(tài)：使用“getenforce“命令查看SELinux的當(dāng)前模式。如果是Enforcing，系統(tǒng)會(huì)強(qiáng)制執(zhí)行所有策略。

2.查看和修改SELinux政策：使用”audit2allow”查看由于SELinux政策被拒絕的相關(guān)日志，以了解為什么訪問被拒絕。根據(jù)需要調(diào)整或創(chuàng)建新的SELinux政策。這可能需要深入了解SELinux政策語言，并使用如semanage和semodule等工具。

3.臨時(shí)切換到Permissive模式：作為臨時(shí)解決方案，可以將SELinux設(shè)置為Permissive模式，這樣SELinux不會(huì)阻止任何操作，但會(huì)記錄所有違反政策的行為。可以使用“setenforce 0“命令來實(shí)現(xiàn)，如下圖所示：

4.于安卓源碼中關(guān)閉：修改安卓源碼中device/rockchip/common/BoardConfig.mk 的BOARD_SELINUX_ENFORCING := false;

5.確保有適當(dāng)?shù)脑O(shè)備文件權(quán)限：確保應(yīng)用或進(jìn)程有正確的權(quán)限來訪問串口設(shè)備文件。使用ls -l查看設(shè)備文件的權(quán)限和所有權(quán)。