2024年4月2日发(作者：)

维普资讯

第４期　

２００７年１２月　

气象水文海洋仪器　

Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ，Ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｍａｒｉｎｅ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　

ＮＯ．４　

Ｄｅｃ．２００７　

Ｊａｖａ手机与ＭＳＰ４３０单片机多线程　

串行通信的设计与实现　

孙玉萍，李肃义　

（１．山东省招远市高级职业学校，招远２６５４００；２．吉林大学，长春１３００２６）　

摘要：针对利用手机串口控制外部设备的问题，通过分析Ｊａｖａ手机的特点及Ｊ２ＭＥ的体系结构，给出了使用　

多线程实现手机串行通信的方法。并以Ｍｏｔｏｒｏｌａ３８８Ｃ手机与ＭＳＰ４３０单片机的串行通信为例，重点讨论了实现　

的步骤与方法。　

关键词：Ｊａｖａ手机；Ｊ２ＭＥ；ＭｏｔｏｒｏｌａＡ３８８Ｃ￣串行通信；多线程　

中图分类号：Ｐ４１２．２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６—００９Ｘ（２００７）０４—０００６—０３　

串行通信技术长久以来一直稳定地应用在ＩＴ　

和工业通信领域，通常，用户利用ＰＣ机串口来实　

现对外设的控制与管理。由于智能化手机的出现，　

１　Ｊ２ＭＥ的体系结构　

Ｊ２ＭＥ体系的一般结构是：Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ是支持　

最大范围设备的最小的平台，在这一层包括了Ｊａｖａ　

虚拟机。Ｐｒｏｉｆｌｅ是针对特定的设备提供相应的开发　

包集合。另外针对某些设备特有的功能特性，Ｊ２ＭＥ　

还推出了Ｏｐｔｉｏｎａｌ　Ｐｒｏｆｉｌｅ的概念。比如Ｍｏｂｉｌｅ　

Ｍｅｄｉａ　ＡＰＩ。在Ｊ２ＭＥ平台中有两个主要的ＣＯｎｆｉｇｕ—　

ｒａｔｉｏｎ，一个是ＣＬＤＣ（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　Ｌｉｍｉｔｄ　Ｄｅｅｖｉｃｅ　

ｏｎｆｉＣｇｕｒａｔｉｏｎ），另一个是ＣＤＣ（Ｃｏｎｅｃｔｄ　Ｄｅｅｖｉｃｅ　

ｏｎｆｉＣｇｕｒａｔｉｏｎ）。目前Ｊ２　的应用主要还是基于　

无线网络的发展，使得用手机来控制一些外部设备　

成为可能，手机连接外设的方法大致有串口、红　

外、ＵＳＢ接口及蓝牙接口。本文讨论的是如何利　

用Ｊａｖａ手机的串行通信接口来连接ＭＳＰ４３０单片　

机。　

Ｊａｖａ手机是指内建Ｊａｖａ平台的手机，目前的　

Ｊａｖａ手机操作系统都支持标准的Ｊ２ＭＥ　ＭＩＤＰ１．０　

Ｊａｖａ标准Ｌ１］。它可以用来执行由Ｊａｖａ程序语言所　

编写的程序。Ｊａｖａ手机允许使用者通过无线网络　

下载Ｊａｖａ应用程序到手机内，而且执行时不需要　

连接网络。　

ＣＬＤＣ的。当前ＣＬＤＣ之上主要提供有移动信息设　

备简表（ＭＩＤＰ），即用于手机、ｍ　等移动终端的　

设备简表，提供ＡＰＩ以支持无线应用的开发　。“］。　

Ｊ２ＭＥ的体系结构如图１所示。　

Ｊａｖａ手机软件平台采用的是ＣＬＤＣ（Ｃｏｎｎｅｃｔ—　

ｅｄ　Ｌｉｍｉｔｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ　Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）和ＭＩＤＰ（Ｍｏ—　

ｂｉｌｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｄｅｖｉｃｅ　Ｐｒｏｆｉｌｅ），ＣＬＤＣ与ＭＩ【）Ｐ　

是Ｊ２ＭＥ（Ｊａｖａ　２　Ｍｉｃｒｏ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）的一部分。Ｊ２ＭＥ　

是ＳＵＮ公司推出的针对嵌入式消费类电子产品的　

开发平台，与Ｊ２ＳＥ和Ｊ２ＥＥ共同组成Ｊａｖａ技术的　

三个重要的分支。Ｊ２ＭＥ采用３层结构设计，最低　

层为配置层（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ），包括虚拟机（ＶＭ）　

Ｏｐｔｉｏｎａｌ　ｐａｃｋａｇｅｓ　

Ｐｒｏｆｉｌｅｓ（ＭＩＤＰ）　

Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ（ＣＬＤＣ）　

Ｉ　ＪＶＭ（ＫＶＭ）　ｌ　

和类库两部分，这一层与设备层（硬件及操作系　

统）关系紧密，由ＳＵＮ提供参考规范和源代码，　

设备厂商根据设备特征进行相应的移植Ｌ２　］。　

收稿日期：２００７－０６－１２．　

Ｈｏｓｔ　Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　

图１　Ｊ２ＭＥ体系结构框图　

作者简介：孙玉萍（１９６９一），女，大学，一级教师．现从事计算机教学工作．　

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第４期　孙玉萍，等：Ｊａｖａ手机与ＭＳＰ４３０单片机多线程串行通信的设计与实现　・７・　

并不是所有的Ｊａｖａ手机都支持串行通信。　

２基于ＭｏｔｏＡ３８８Ｃ的串行通信的实现　

进行Ｊ２ＭＥ编程前，首先需要安装必备的软　

件，即搭建程序的运行环境。然后再按照开发流程　

进行。开发流程一般是按照如下顺序：编写源程　

Ｍｏｔｏｒｏｌａ公司生产的Ｍｏｔｏｒｏｌａ３８８，Ａ３８８Ｃ系列手　

机均具备串行通信功能。　

２．１运行环境的安装与配置　

安装Ｊｔ￣ｌｄｅｒ９和ＭｏｔｏｒｏｌａＳＤＫ完成后，在ＪＢｕｉｌｄ～　

ｅｒ　Ｔｏｏｌｓ菜单中选择Ｃｏｎｆｉｇｕｒｅ　ＪⅨ＜Ｓ，在Ｊ２ｌ、厄ＷＴＫ项　

中添加ＭＳＤＫ中扩展的ｃＩｄｃ却和ｎ１ｉ　却。另外还需　

要将ＪｔＭｉｌｄｅｒ　ｐｒｏｊｅｃｔ菜单中的ｐｒｏｊｅｃｔ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ的ＪＤＫ　

选项设置成Ｊ２ＭＥＷｒＫ。　

２．２系统结构图　

序、编译为ｃｌａｓｓ文件、进行预校验、打包和发布　

应用程序。　

尽管从理论上ＣＬＤＣ／ＭＩＤＰ可以提供ＨＴＴＰ、　

ＳｏＣＫＥＴ、ＣｏＭ、数据报、文件、ＮＦＳ等多种连　

接类型，但现在标准的ＣＬＤＣ／ＭＩＤＰ仅支持ＨＴ—　ＭｏｔｏＡ３８８Ｃ与ＭＳＰ４３０单片机的连接框图如　

ＴＰ连接［５］。要使用其他的连接方式，需要第三方　

的支持，Ｍｏｔｏｒｏｌａ公司推出了Ｍｏｔｏｒｏｌａ　ＳＤＫ　ｆｏｒ　

Ｊ２ＭＥ，实现了一些ＣＬＤＣ／ＭＩＤＰ提供的接口功　

图２所示。通过手机与单片机的串行通信，可实时　

地显示单片机发送的数据，并可将数据以短信的形　

式或通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ传送至远程的服务器。　

能，如串行通信功能［　。　

图２　ＭｏｔｏＡ３８８Ｃ与ＭＳＰ４３０单片机的连接框图　

２．３　Ｊ２ＭＥ的软件设计　

发送短信使用的是ＳｈｏｒｔＭＳ类中的ｓｅｎｄ方　

法。ＴｅｘｔＭｅｓｓａｇｅ与ＭｅｓｓａｇｅＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎ是实现接　

采用多线程的开发模式可以提高系统的执行效　

率，在串行通信中，使用多线程方式，可以准确、　

快速地读取单片机发送至手机的数据。　

１）串行通信ＡＰＩ　

发短信的必要接口，ＭｅｓｓａｇｅＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎ为发送和　

接收短信定义了一些基本的机制，ＭｅｓｓａｇｅＣｏｎ—　

ｎｅｃｔｉｏｎ是代表文本信息的接口，可由Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ．　

ｏｐｅｎ（）方法得到－８ｊ。　

２．４在ＭｏｔｏｒｏｌａＡ３８８Ｃ上运行　

在编写串行通信程序时，要用到ｊａｖａｘ．ｍｉ—　

ｃｒｏｅｄｉｔｉｏｎ．ｉｏ包中的Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ类，ＳｔｒｅａｍＣｏｎ—　

ｎｅｃｔｉｏｎ、ＩｎｐｕｔＳｔｒｅａｍ和ＯｕｔｐｕｔＳｔｒｅａｍ接口。　

１）打包：编译通过后，使用ＪＢｕｉｌｄｅｒ　Ｗｉｚａｒｄ　

菜单中的Ａｒｃｈｉｖｅ　Ｂｕｉｌｄｅｒ项，选择Ａｒｃｈｉｖｅ　ｔｙｐｅ　

在Ｊ２ＭＥ中所有的连接都是使用Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ类　

的ｏｐｅｎ（Ｓｔｒｉｎｇ　ｃｏｎｎｅｃｔ）方法建立的，不同的连　

为ＭＩＤ１ｅｔ，随提示即可完成打包。　

２）在ＰＣ机上运行：运行ＭＩＤｌｅｔ，更新打包　

文件：．ｊａｒ与．ｊａｄ文件。　

接可以通过传递不同的参数来实现［８］。　

２）多线程编程　

创建线程有２种方式，一是继承Ｔｈｒｅａｄ类，　

另一种是使用Ｒｕｎｎａｂｌｅ接Ｉ＝Ｉ　］。本系统Ｃｏｒｎ—　

ｍＭＩＤｌｅｔ类使用了Ｒｕｎｎａｂｌｅ接口，Ｓｅｎｄｅｒ类继承　

了Ｔｈｒｅａｄ类。在ＣｏｍｍＭＩＤｌｅｔ类中实现了Ｒｕｎ—　

ｎａｂｌｅ接口中的ｒｕｎ方法，在该方法中，首先通过　

３）下载：用手机提供的数据线把手机和ＰＣ　

机串口相连，选择手机上“通过数据线下载”菜单　

选项，再通过摩托罗拉３８８免费提供的１个名为　

ｐｃｊａ１．ｅｘｅ的下载工具，可很容易地将ＭＩＤｌｅｔ下　

载到手机上。　

４）安装：一般手机下载完１个Ｊ２ＭＥ程序后，　

调用Ｓｅｎｄｅｒ类的方法向串口写入数据，然后再读　

出外设写入串口的数据，根据读出数据的正确与否　

判断程序所要显示的界面。　

３）短信ＡＰＩ　

会自动进行安装。将程序存储在手机的指定位置　

里。　

５）在ＭｏｔｏｒｏｌａＡ３８８Ｃ上运行：程序安装完　

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・　

８　・　气象水文海洋仪器　Ｄｅｃ．２００７　

后，手机就会在程序菜单中显示该应用程序，用户　

选择该菜单项后就可以运行程序。　

络传输系统的研究［Ｊ］．武汉大学学报：信息科学版，　

２００４，２９（８）：７２８－７３１．　

［２］Ｓｕｎ　Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．ＪａｖａＴＭ　２　Ｐｌａｔｆｏｒｍ，Ｍｉｃｒｏ　

３结束语　

在移动设备与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ高速发展的今天，利用　

手机控制外部设备，有操作简单，方便，便携等优　

点。本文基于ＭｏｔｏＡ３８８Ｃ实现了与ＭＳＰ４３０单片　

Ｅｄｉｔｉｏｎ（Ｊ２Ｍ酽Ｍ）［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｊａｖａ．ｓｕｎ．ｃｏｒｎ／　

ｊ２ｒｎｅ，２００２．　

［３１温尚书．Ｊ２ＭＥ无线通信实用案例教程［Ｍ］．北京：清华　

大学出版社，２００３．　

Ｅ４３吴庆，陆明泉，冯振明．基于Ｊ２ＭＥ技术的嵌入式系统的　

开发［Ｊ３．计算机应用与软件，２００５，２２（２）：３５—３６．　

［５３曾继平，谭泽富．Ｊ２ＭＥ开发及ＪＢｕｉｌｄｅｒ工具的应用［Ｊ３．　

重庆三峡学院学报，２００３，１９（１）：１０２－１０６．　

机在多线程模式下的串行通信，利用手机可显示存　

贮单片机传递的数据，并且可以短信的形式或通过　

Ｉｎｔｅｒｎｅｔ将数据发送到远程的数据处理中心。相　

信，今后随着嵌入式技术、无线网络技术的继续发　

展，利用手机可以控制更多不同功能的外设，会拥　

有更广阔的应用和市场前景。　

参考文献：　

［１］李鲁群，李明禄．面向Ｊａｖａ手机ＧＰＳ数据采集与无线网　

［６］摩托罗拉公司．Ｕｓｉｎｇ　Ｓｅｒｉａｌ　ｏｎ　Ｍｏｔｏｒｏｌａ　Ｊ２ＭＥ　ｈａｎｄ—　

ｓｅｔｓ．摩托罗拉公司，２００５．　

［７１耿祥义，张跃平．ＪＡＶＡ２实用教程［Ｍ３．北京：清华大学　

出版社，２００３．　

［８３　Ｃ．Ｅｎｒｉｑｕｅ　Ｏｒｔｉｚ．Ｔｈｅ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｍｅｓｓａｇｉｎｇ　ＡＰＩ［ＥＢ／　

ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／，，／ｄｅｖｅｌｏｐｅｒｓ．ｓｕｎ．ｃｏｍ／ｔｅｃｈｔｏｐｉｃｓ／ｍｏｂｉｌｉｔｙ／　

ｍｉｄｐ／ａｒｔｉｃｌｅｓ／ｗｍａ．２００２．　

Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｕｌｔｉｔｈｒｅａｄｅｄ　Ｓｅｒｉａｌ　

Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｊａｖａ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｐｈｏｎｅ　ａｎｄ　

ＭＳＰ４３０　Ｓｉｎｇｌｅ　Ｃｈｉｐ　Ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ　

Ｓｕｎ　Ｙｕ—ｐｉｎｇ　。Ｌｉ　Ｓｕ—ｙｉ　

（１．Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｚｈａｏｙｕａｎ　Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　Ｓｃｈｏｏｌ，Ｚｈａｏｙｕａｎ　２６５４００，Ｃｈｉｎａ；　

２．Ｊｉｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　１３００２６，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｔｈｅ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　Ｊａｖａ　ｍｏｂｉｌｅ　ｐｈｏｎｅ　ａｎｄ　Ｊ２ＭＥ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ａ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗｈｉｃｈ　ｒｅａｌｉｚｅｓ　ｔｈｅ　

ｓｅｒｉａｌ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｂｙ　ｍｕｌｔｉｔｈｒｅａｄｅｄ　ｉｓ　ｇｉｖｅｎ　ｆｏｒ　ｈｏｗ　ｔｏ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ　ｕｓｉｎｇ　

ａ　ｍｏｂｉｌｅ　ｐｈｏｎｅ．Ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ　ｉｓ　ｇｉｖｅｎ　ｔｏ　ｓｈｏｗ　ｔｈｅ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｓｅｒｉａｌ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａ—　

ｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　Ｓｉｎｇｌｅ　Ｃｈｉｐ　Ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ　ＭＳＰ４３０　ａｎｄ　ｔｈｅ　ＭｏｔｏｒｏｌａＡ３８８Ｃ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｊａｖａ　ｍｏｂｉｌｅ　ｐｈｏｎｅ；Ｊ２ＭＥ；ＭｏｔｏｒｏｌａｓＡ３８８Ｃ；ｓｅｒｉａｌ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；ｍｕｌｔｉｔｈｒｅａｄ