实习大学生如何在Purple Pi OH鸿蒙开发板下调试Android串口

 

开源鸿蒙硬件方案领跑者触觉智能

 

本文适用于Purple Pi OH在Android固件后串口的开发与使用。触觉智能的Purple Pi OH鸿蒙开源主板，是华为Laval官方社区主荐的一款鸿蒙开发主板。

 

 

该主板主要针对学生党，极客，工程师，极大降低了开源鸿蒙开发者的入门门槛，具有以下几点优势：

支持开源鸿蒙/Linux /Andriod 11/麒麟，兼容树莓派 ;

四核A55，最高1.8G主频 Mali G52-2EE GPU ;

支持OpenGL/CL/Vulkan/1T NPU/8MISP ;

支持TensorFlow/MXNet/PyTorch/Caffe ;

支持1*千兆以太网、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，开放SDK源代码 ;

活跃的开发者社区， 更多牛人在线技术支持 ;

超小尺寸，极致性价比，只需249元 ;

 

 

1、介绍今天的文章主题是分享与探讨关于Purple Pi OH开发板烧写Android 11固件后串口的开发与使用。基于嵌入式开发的步骤，每个模块的开发与使用前都需要测试其单独工作时的状态是否正常。因此我们通常上来就会直接使用USB TO TTL串口模块（下文称CH340）连接Purple Pi OH开发板的RX、TX引脚，然后使用PC机的串口调试助手对其进行收发数据。

 

2、PC直连Purple Pi OH测试串口

接下来我将详细介绍PC通过CH340连接Purple Pi OH开发板后测试串口是否正常，若此方法您已使用并且还是无法打开串口，可以跳过此小段直接看后续的方法。

 

2.1

CH340驱动安装

在连接CH340模块至电脑时，很多新手甚至老鸟都会遇到很多奇奇怪怪的问题，基本最终的表现都是“设备管理器”中无法正常显示CH340所在的端口，如下图所示：

 

现在我来分享如何排查PC无法识别CH340的可能问题：

1. 驱动未安装：当“设备管理器“显示未知设备并且图标上带有黄色感叹号时，我们首先需要检查我们的PC机是否安装了CH340对应的驱动，安装方法如下：

a) 下载CH340驱动安装软件，一般在网上一检索就可以下载到，我们双击打开后，页面如下图所示：

b)  安装之前先点击卸载，这是为了防止电脑之前有驱动残留的数据，卸载完毕后我们再点击安装即可。

2. CH340模块本身损坏：CH340插入USB口时，模块本身会有红色PWR灯亮起，若不亮可能是模块本身损坏。

3. 扩展坞或PC主板USB口损坏：如果上述的方法无法解决，我们也应该考虑是否是扩展坞或者PC主板USB口损坏，此时我们需要更换USB口甚至更换另一台PC机插入排查是不是这个问题。

4. 开发板连接着CH340导致无法识别：导致这种现象的原因有很多种，可能是您使用开发板给CH340提供了错误的供电，当供电不稳定或者电流不足有可能会导致CH340无法正常工作，因此我们通常只连接CH340和开发板的GND、Tx、Rx引脚。还有可能是开发板硬件资源与CH340有冲突导致无法识别。甚至是开发板电路设计问题，即没有按照CH340规范来设计电路等原因。

 

2.2硬件连接

1. 将CH340插入PC机USB口，打开“设备管理器”

2. 在设备管理器列表中，找到“端口 (COM & LPT)”类别，展开它。你应该能看到一个标记为“USB-SERIAL CH340”（或类似名称）的设备，旁边会显示它的 COM 端口号，比如 COM6。

若成功显示，即代表CH340模块正常。

3. 接下来我们需要将CH340的RX和TX分别连接在Purple Pi OH开发板的TX和RX脚上，在连接时可以根据背后丝印来判断是否连接正确。Purple Pi OH开发板串口节点/dev/ttyS0引脚位置，如下图 所示：

     

       至此我们的硬件连接就完成了，接下来可以开始软件测试串口步骤。

 

2.3软件测试

1. 第一步我们首先需要进入Purple Pi OH开发板的命令行终端，可以通过ADB连接到其中。ADB的使用方法可以参考触觉智能官网产品资料中的4.2章节，链接如下：

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

2. 第二步我们进入到命令行后，使用”su”切换为root身份，通过执行“dmesg | grep tty”命令查看系统启动时识别到的串口设备，再使用 stty 命令检查和设置串口参数，例如”stty –F /dev/ttyS0 115200”将串口节点波特率设置为115200.

3. 第三步我们打开SSCOM或者类似的串口调试助手，选择“设备管理器“中识别到的COM口，配置波特率为刚刚使用stty命令设置的波特率，同时设置数据位、停止位、校验位以及流控制参数分别为8,1,None,None，随后点击打开串口，如下图所示：

 

4. 如果此时一切顺利，我们便可以通过SSCOM与Purple Pi OH开发板互相收发串口信息，发送数据使用指令”echo “test” > /dev/ttyS0”，查看开发板接收到的数据使用”cat /dev/ttyS0”，此时SSCOM发送数据到开发板，开发板会将串口数据回显至SSCOM，如下图所示：

 

2.4其他常见问题

1. 数据呈现乱码或者”\0\0\0…”：波特率设置不对，使用stty修改开发板串口节点波特率后再次尝试。

2. 怎么查看串口节点：通过命令”ls /dev/tty*”查看设备串口节点，通过硬件规格书或者使用手册查询开发板串口引脚或端口位置。

3. 设备节点无法操作：通过”ls –l /dev/tty*”查看是否权限不足，通过su切换管理员后使用”chmod 666 /dev/ttyS0“修改文件读写权限。

4. 用户使用自己的app无法打开串口节点：先查看自己的app是否在Android 11的版本被支持，也有可能app不扫描这个节点名称，可以重新找一个串口助手查看是app问题还是串口节点问题（可以使用Google开源SerialPort）。或者查看串口是否被占用，尝试打开其他串口设备节点。

 

3、Android 11 SELinux功能

若上述操作无法解决串口无法被访问的问题，我们就需要查看SELinux是否对我们的访问做了限制，接下来我将分享SELinux的概念和处理方式。

 

3.1SELinux简介

在基于Android的设备上，SELinux（Security-Enhanced Linux）是一种安全模块，用于强化访问控制策略。SELinux可以通过强制访问控制（MAC）来限制应用程序和系统进程对系统资源的访问。

 

3.2SELinux阻止串口被访问的情况

1. 没有正确的SELinux政策：如果SELinux政策没有为访问特定串口的进程或应用程序明确授权，那么访问会被阻止。需要相应的SELinux上下文或标签（如userial_device:s0）允许对应用程序或进程访问串口。

2. SELinux处于Enforcing模式：当SELinux处于Enforcing模式时，它会强制执行所有的安全策略，并阻止任何违反这些策略的行为。如果串口设备的SELinux标签或访问控制列表（ACL）配置不正确，任何尝试访问这些设备的操作都会被阻止。此时我们可以使用“getenforce“命令直接检查SELinux的模式。

3. 设备文件权限不足：串口通常作为设备文件（如/dev/ttyS0）存在于文件系统中。如果这些文件的SELinux标签设置不允许特定的访问（例如，某个应用需要读写权限但仅被授予了读权限），则访问会被拒绝。

 

3.3解决SELinux串口访问问题

要解决由SELinux导致的串口访问问题，可以采取以下步骤：

1. 检查SELinux状态：使用“getenforce“命令查看SELinux的当前模式。如果是Enforcing，系统会强制执行所有策略。

2. 查看和修改SELinux政策：使用”audit2allow”查看由于SELinux政策被拒绝的相关日志，以了解为什么访问被拒绝。根据需要调整或创建新的SELinux政策。这可能需要深入了解SELinux政策语言，并使用如semanage和semodule等工具。

3. 临时切换到Permissive模式：作为临时解决方案，可以将SELinux设置为Permissive模式，这样SELinux不会阻止任何操作，但会记录所有违反政策的行为。可以使用“setenforce 0“命令来实现，如下图所示：

4. 于安卓源码中关闭：修改安卓源码中device/rockchip/common/BoardConfig.mk 的BOARD_SELINUX_ENFORCING := false;

5. 确保有适当的设备文件权限：确保应用或进程有正确的权限来访问串口设备文件。使用ls -l查看设备文件的权限和所有权。