NXP NFC移植及學習筆記(原創)

時間 2019-12-07

標籤 nxp nfc 移植學習筆記原創简体版

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NFC功能介紹java

NFC 目前使用的三種功能：android

1. P2P模式：基於LLCP協議的基礎上，以NDEF數據交換格式來通訊。git

2. 讀寫模式：看成爲讀卡器，對NFC Tag的讀寫。web

3. 卡模擬模式：模塊成卡，能夠與讀卡器（或pos機）進行數據通訊。安全

移植過程

驅動移植：

kernel-3.10/drivers/misc/mediatek/nfc/nxpapp

Framework移植：

1. 增長 packages/apps/Nfc-nxpsocket

2. 增長 vendor/NXP/device函數

3. 更改 hardware/libhardware/include/hardware/nfc.h 動畫

4. 增長 frameworks/base/gsma-extras/java/com/android/nfcgsma_extras/NfcAdapterGsmaExtras.javaspa

5. 增長 frameworks/base/core/java/com/vzw

6. 增長 frameworks/base/core/java/com/nxp

7. 更改替換 frameworks/base/core/java/android/nfc

8. 更改替換 frameworks/base/Android.mk

9. 增長 external/libp61-jcop-kit

10.增長 external/libnfc-nci-nxp

11.增長 external/dta

12. 更改 device/mediatek/common/device.mk （增長對 vendor/NXP/device/device-NXP.mk 的編譯選項）

NFC 啓動過程

1. NfcService 在開機時自動啓動的。

Packages/app/Nfc-nxp/AndroidManifest.xml

1     <application android:name=".NfcApplication"
2                  android:icon="@drawable/icon"
3                  android:label="@string/app_name"
4                  android:theme="@android:style/Theme.Material.Light"
5                  android:persistent="true"

NfcApplication 會在Android SystemReady 時啓動，從而會把NfcService 這個服務啓動起來。

    public NfcService(Application nfcApplication) {
        mUserId = ActivityManager.getCurrentUser();
        mContext = nfcApplication;

        mNfcTagService = new TagService();
        mNfcAdapter = new NfcAdapterService();
        mNxpNfcAdapter = new NxpNfcAdapterService();
        mExtrasService = new NfcAdapterExtrasService();
        mNxpExtrasService = new NxpNfcAdapterExtrasService();

TagService 是對Tag的讀寫服務

NfcAdapterService 是 NfcAdapter 的遠端服務。對NFC功能的操做的服務（包括打開，關閉，設置工做模式等）。

NxpNfcAdapterService 是NXP Ic 控制和設置的服務。有獲取控制的接口，選擇路由，設置配置參數，還有對ese的訪問等。

NfcAdapterExtraService 是卡模擬功能的服務。打開關閉卡模擬，獲取，設置卡模擬路由。

NxpNfcAdapterExtrasService 是 ese 安全功能的服務。獲取，指定安全訪問路由。

NfcService初始化的時序圖：

 1 NfcAdaptation& theInstance = NfcAdaptation::GetInstance();
 2 theInstance.Initialize(); //start GKI, NCI task, NFC task 
 3 建立NCI task 線程和 NFC task 線程
 4 
 5 NFA_Init (halFuncEntries);
 6 stat = NFA_Enable (nfaDeviceManagementCallback, nfaConnectionCallback);
 7 
 8  SecureElement::getInstance().initialize (getNative(e, o));
 9  //setListenMode();
10 RoutingManager::getInstance().initialize(getNative(e, o));
11 HciRFParams::getInstance().initialize ();
12  sIsSecElemSelected = (SecureElement::getInstance().getActualNumEe() - 1 );
13  sIsSecElemDetected = sIsSecElemSelected;
14   nativeNfcTag_registerNdefTypeHandler ();
15 NfcTag::getInstance().initialize (getNative(e, o));
16 PeerToPeer::getInstance().initialize ();
17   PeerToPeer::getInstance().handleNfcOnOff (true);

這裏面基本都是NXP 硬件和 HAL層的初始化。重點看看 NfcAdaptation Initialize()

1 void NfcAdaptation::Initialize ()
2 {
3     ..........................................................
4     InitializeHalDeviceContext ();
5     .........................................................
6 }

繼續看 InitializeHalDeviceContext()

 1 void NfcAdaptation::InitializeHalDeviceContext (){
 2 ….........................................................
 3 ret = hw_get_module (nci_hal_module, &hw_module);
 4 if (ret == 0)
 5     {
 6         ret = nfc_nci_open (hw_module, &mHalDeviceContext);
 7         if (ret != 0)
 8             ALOGE ("%s: nfc_nci_open fail", func);
 9     }
10 }

這一塊就對NFC HAL 作了初始化了，咱們再繼續往下跟會發現建立了兩個線程，一個讀線程，一個寫線程：

 1 /* Create Reader and Writer threads */
 2     pthread_create_status = pthread_create(&gpphTmlNfc_Context->readerThread,NULL,(void *)&phTmlNfc_TmlThread,
 3                                   (void *)h_threadsEvent);
 4     if(0 != pthread_create_status)
 5     {
 6         wStartStatus = NFCSTATUS_FAILED;
 7     }
 8     else
 9     {
10         /*Start Writer Thread*/
11         pthread_create_status = pthread_create(&gpphTmlNfc_Context->writerThread,NULL,(void *)&phTmlNfc_TmlWriterThread, (void *)h_threadsEvent);
12         if(0 != pthread_create_status)
13         {
14             wStartStatus = NFCSTATUS_FAILED;
15         }
16     }

讀線程調用select 對設備節點/dev/pn544作了監聽掛起，有nfc 檢測到有設備中斷上來時，會將數據寫往此設備節點，此時監聽線程檢測到有數據寫入時，會喚醒線程來讀出寫入的數據。

 1 ret_Select = select((int)((intptr_t)pDevHandle + (int)1), &rfds, NULL, NULL, &tv);
 2     if (ret_Select < 0)
 3     {
 4         NXPLOG_TML_E("i2c select() errno : %x",errno);
 5         return -1;
 6     }
 7     else if (ret_Select == 0)
 8     {
 9         NXPLOG_TML_E("i2c select() Timeout");
10         return -1;
11     }
12     else
13     {
14         ret_Read = read((intptr_t)pDevHandle, pBuffer, totalBtyesToRead – numRead);

TAG的讀寫

當有TAG靠近手機NFC讀寫區域，驅動中會觸發中斷，把讀到數據寫入到設備節點中，i2c讀線程會喚醒，讀到數據後，將數據封裝好，回調指定的回調函數，將數據和消息類型封裝成一個消息，而後發送消息任務線程去處理，再回調指定的監聽。

從jni中 NativeNfcManager.cpp 中經過NotifyNdefMessageListeners回調到 NativeNfcManager.java中，再經過OnRemoteEndPointDiscovered回傳到NfcService中. NfcSevice 再作Dispatch分發，將NDEF 消息格式解析中，再根據類型，找到最合適的Activity 來啓動。

看看 NDEF 的格式：

Bundle extras = tag.getTechExtras(TagTechnology.NDEF);

if (extras != null) {

mMaxNdefSize = extras.getInt(EXTRA_NDEF_MAXLENGTH);

mCardState = extras.getInt(EXTRA_NDEF_CARDSTATE);

mNdefMsg = extras.getParcelable(EXTRA_NDEF_MSG);

mNdefType = extras.getInt(EXTRA_NDEF_TYPE);

}

P2P功能的send

看看時序圖:

當兩上機器靠近時，中斷來了，驅動就會往／dev/pn544設備中寫數據，從而喚醒i2c_reader 線程，從而根據報來的消息類型，會調用NativeNfcManager 去處理此類型消息，而後notifyLlcpLinkActivation, 告訴NativeNfcManager有P2P的消息來了，而且回調NfcService的onLlcpLinkActivated。NfcService 會把此消息交給NfcServiceHandler來處理，此時會調用P2PLinkManager的onLlcpActivated。而後會調用P2pEventManager的onP2pSendConfirmationRequested來確認是否p2pSend。這個P2PEventManager 會調用SendUi 裏的 showPreSend. 這個sendUi就在界面上作UI處理了(這個是一個傳界面的UI，還有一個fileSendUi 專用於傳文件的UI顯示，根據當前界面爲判斷用哪一種UI來顯示)，就是咱們看到縮小的界面圖了。這個showPreSend 其實作了一個截屏的操做，而後加上了一個動畫，讓其縮小，並提示「觸摸便可傳輸」。當咱們點擊屏幕，就是調用onTouch事件了, sendUi 顯示一個動畫，而後就是sendNdefMessage。

咱們再來看看 sendNdefMessage的過程：

最後就是經過 SnepClient 經過SnepMessager 將消息發送出來。SnepClient 其實就是在sendNdefMessage之間就有個connect的操做，這個connect就是建立了一個socket 去鏈接服務端的socket。sendMessage 就是經過socket 把這個給消息給發過去。

固然根據傳的東西不一樣，若是傳的文件，歌曲，圖片，咱們會啓動 wifiDirect去傳輸。Android原生會調用藍牙來傳輸。

P2P功能的接收

咱們先看一下接收一個時序圖：

P2P的接收就簡單說明下，NfcService 啓動的時候，會實例化P2PLinkManager, 同時 P2PLinkManager會實例化一個SnepServer (這時候應該想到send過程當中的SnepClient)，會開啓兩個進程，一個是Socket進程，就是會監聽接收客戶端的sockek鏈接。另外一個就是ConnectionThread，用於將鏈接到messager 處理，會回調 P2PLinkManager 的doGet 和 doPut.. 這時就成功能將Ndef的消息獲取到了。以後的流程就與TAG的讀過程差很少了，解析Message, 而後dispatcher, 啓動對應的Activity.