1.Android Native Sensor(C++)实例

本文介绍如何通过Android Native层获取并处理多种Sensor数据,包括陀螺仪、加速度计、磁力计等,并提供了一个简洁的示例工程,便于开发者快速上手。

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前言:

        安卓Sensor数据的获取除了java上层开发外,还有native本地开发。比如基于Sensor数据的算法,为了保证效率,肯定是在native层运行。本文主要基于Android Native 获取不同的Sensor(陀螺仪/加速度/重力/角速度/磁力)数据及工程示例代码。

核心接口:

//获取AsensorManager对象
ASensorManager pSM= ASensorManager_getInstanceForPackage(""); 

//设置加速度的值
ASensor accelerometer = ASensorManager_getDefaultSensor(pSM, ASENSOR_TYPE_ACCELEROMETER);

//获取Alooper对象
ALooper* looper = ALooper_prepare(ALOOPER_PREPARE_ALLOW_NON_CALLBACKS);

// 获取AsensorEventQueue对象
ASensorEventQueue* m_pEvtQue= ASensorManager_createEventQueue(pSM, looper,
            LOOPER_ID_USER, NULL, NULL);
// 使能sensor
ASensorEventQueue_enableSensor(m_pEvtQue, accelerometer);

//设置sensor的频率, SENSOR_REFRESH_PERIOD_US为 int值,单位为us。
status = ASensorEventQueue_setEventRate(m_pEvtQue, accelerometer,SENSOR_REFRESH_PERIOD_US);

获取数据代码:

示例代码会把获取到的sensor数据全部打印出来

    int64_t stamp;
    while (m_bListening)
    {
        ASensorEvent event;
        while (ASensorEventQueue_getEvents(m_pEvtQue, &event, 1) > 0)
        {
            stamp = event.timestamp;
            switch (event.type)
            {
            case ASENSOR_TYPE_GYROSCOPE: //陀螺仪传感器
                printf("GYROSCOPE:(%llu, %f,%f,%f)\n", (unsigned long long)stamp, event.data[0], event.data[1], event.data[2]);
                break;
            case ASENSOR_TYPE_ACCELEROMETER:// 加速度传感器
                printf("ACCELEROMETER: (%llu, %f,%f,%f)\n", (unsigned long long)stamp, event.data[0], event.data[1], event.data[2]);
                break;
            case ASENSOR_TYPE_MAGNETIC_FIELD:// 磁力传感器
                printf("MAGNETIC: (%llu, %f,%f,%f)\n", (unsigned long long)stamp, event.data[0], event.data[1], event.data[2]);
                break;
            case ASENSOR_TYPE_ROTATION_VECTOR:// 角速度传感器
                printf("ROTATION: (%llu, %f,%f,%f %f)\n", (unsigned long long)stamp, event.data[0], event.data[1], event.data[2],event.data[3]);
                break;
            case ASENSOR_TYPE_GRAVITY:// 重力传感器
                printf("GRAVITY: (%llu, %f,%f,%f)\n", (unsigned long long)stamp, event.data[0], event.data[1], event.data[2]);
                break;
            default:
                break;
            }
        }
        usleep(1000);
    }

示例:

         如果不想浪费时间重复的造轮子,可以直接使用我的实例代码工程,代码里有获取陀螺仪/加速度/重力/角速度/磁力示例。代码很简洁,可以直接运用于实际代码工程

文件结构

调用方法

 编译运行

把示例文件夹拷贝到Android源码根目录,

        1. source build/envsetup.sh

        2. lunch xxx

        3. 示例代码目录下执行 mm -j32

最后会生成:out/target/product/kona/system/bin/sensorAndroid可执行文件

adb push到开发板。

最后运行效果:

 获取代码:

SensorAndroid工程代码

### Android硬件传感器多HAL服务文档与实现细节 在Android操作系统中,硬件抽象层(Hardware Abstraction Layer, HAL)用于提供一种标准化的方式,使上层应用能够通过统一接口访问底层硬件资源。对于传感器子系统而言,`android.hardware.sensors`模块负责管理设备上的各种物理传感器[^1]。 #### 多HAL服务的设计目标 为了支持不同厂商的多种传感器芯片以及复杂的传感器组合方案,Android引入了多HAL机制。这种设计允许单个设备加载多个独立的HAL实例来处理不同的传感器组。具体来说: - **动态加载能力**:每个HAL可以被单独编译并作为共享库部署到文件系统中,在运行时由框架按需加载[^2]。 - **隔离性增强**:即使某个特定供应商提供的HAL出现问题也不会影响其他部分的功能正常运作[^3]。 #### 实现架构概述 以下是关于如何构建一个多HAL环境的关键组件及其作用说明: ##### 1. `sensors.h` 定义了一套标准API供所有类型的sensor driver遵循。它规定了诸如初始化、数据采集周期设置等功能原型声明。 ##### 2. Vendor-specific implementations 各个OEM可以根据自己采用的具体IC型号定制相应的C++类继承自通用基类,并重写虚函数完成实际操作逻辑编码工作。例如: ```cpp class MySensorHal : public ISensor { public: virtual int initialize() override; }; ``` ##### 3. Service registration & discovery mechanism HIDL(Hardware Interface Definition Language)或者AIDL(Android Interface Definition Language),依据版本差异选用其中之一描述远程过程调用接口;随后利用Binder IPC技术建立连接通道让client端获取server端暴露出来的服务能力对象句柄。 ##### 4. Event dispatching pipeline 当检测到来自真实世界的变化信号之后,经过一系列预处理步骤最终封装成事件包形式传递给监听者列表中的每一个注册成员执行回调方法通知它们状态更新情况。 #### 示例代码片段展示 下面给出一段简化版伪代码用来演示上述提到的部分概念的实际运用场景: ```java // Java side pseudo-code example showing interaction with native layer via JNI bridge. private void registerListener(SensorEventListener listener){ if(mNativeInstance != null && !mListeners.contains(listener)){ mListeners.add(listener); // Call into native method which will eventually invoke appropriate sensor hal function. nativeRegisterCallback(new NativeEventDispatcher()); } } ```
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