NXP NFC移植及学习笔记(原创)

NFC功能介绍

NFC 目前使用的三种功能：

1. P2P模式：基于LLCP协议的基础上，以NDEF数据交换格式来通信。

2. 读写模式：当作为读卡器，对NFC Tag的读写。

3. 卡模拟模式：模块成卡，可以与读卡器（或pos机）进行数据通信。

移植过程

驱动移植：

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

Framework移植：

1. 增加 packages/apps/Nfc-nxp

2. 增加 vendor/NXP/device

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

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

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

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

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

8. 更改替换 frameworks/base/Android.mk

9. 增加 external/libp61-jcop-kit

10.增加 external/libnfc-nci-nxp

11.增加 external/dta

12. 更改 device/mediatek/common/device.mk （增加对 vendor/NXP/device/device-NXP.mk 的编译选项）

NFC 启动过程

相关服务的启动

1. NfcService 在开机时 自动启动的。

Packages/app/Nfc-nxp/AndroidManifest.xml

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

NfcApplication 会在Android SystemReady 时启动，从而会把NfcService 这个服务启动起来。

    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 是对Tag的读写服务

NfcAdapterService 是 NfcAdapter 的远端服务。对NFC功能的操作的服务（包括打开，关闭，设置工作模式等）。

NxpNfcAdapterService 是NXP Ic 控制和设置的服务。有 获取控制的接口，选择路由，设置配置参数，还有对ese的访问等。

NfcAdapterExtraService 是卡模拟功能的服务。打开关闭卡模拟，获取，设置卡模拟路由。

NxpNfcAdapterExtrasService 是 ese 安全功能的服务。获取，指定安全访问路由。

NfcService初始化的时序图：

 NfcAdaptation& theInstance = NfcAdaptation::GetInstance();
 theInstance.Initialize(); //start GKI, NCI task, NFC task
 创建NCI task 线程和 NFC task 线程

 NFA_Init (halFuncEntries);
 stat = NFA_Enable (nfaDeviceManagementCallback, nfaConnectionCallback);

  SecureElement::getInstance().initialize (getNative(e, o));
  //setListenMode();
 RoutingManager::getInstance().initialize(getNative(e, o));
 HciRFParams::getInstance().initialize ();
  sIsSecElemSelected = (SecureElement::getInstance().getActualNumEe() - 1 );
  sIsSecElemDetected = sIsSecElemSelected;
   nativeNfcTag_registerNdefTypeHandler ();
 NfcTag::getInstance().initialize (getNative(e, o));
 PeerToPeer::getInstance().initialize ();
   PeerToPeer::getInstance().handleNfcOnOff (true);

这里面基本都是NXP 硬件 和 HAL层的初始化。重点看看 NfcAdaptation Initialize()

 void NfcAdaptation::Initialize ()
 {
     ..........................................................
     InitializeHalDeviceContext ();
     .........................................................
 }

继续看 InitializeHalDeviceContext()

 void NfcAdaptation::InitializeHalDeviceContext (){
 ….........................................................
 ret = hw_get_module (nci_hal_module, &hw_module);
 if (ret == )
     {
         ret = nfc_nci_open (hw_module, &mHalDeviceContext);
         if (ret != )
             ALOGE ("%s: nfc_nci_open fail", func);
     }
 }

这一块就对NFC HAL 做了初始化了，我们再继续往下跟会发现创建了两个线程，一个读线程，一个写线程：

 /* Create Reader and Writer threads */
     pthread_create_status = pthread_create(&gpphTmlNfc_Context->readerThread,NULL,(void *)&phTmlNfc_TmlThread,
                                   (void *)h_threadsEvent);
     if( != pthread_create_status)
     {
         wStartStatus = NFCSTATUS_FAILED;
     }
     else
     {
         /*Start Writer Thread*/
         pthread_create_status = pthread_create(&gpphTmlNfc_Context->writerThread,NULL,(void *)&phTmlNfc_TmlWriterThread, (void *)h_threadsEvent);
         if( != pthread_create_status)
         {
             wStartStatus = NFCSTATUS_FAILED;
         }
     }

读线程调用select 对 设备节点/dev/pn544做了监听挂起， 有nfc 检测到有设备 中断上来时，会将数据写往此设备节点，此时监听线程 检测到有数据写入时，会唤醒线程来读出写入的数据。

 ret_Select = select((int)((intptr_t)pDevHandle + (int)), &rfds, NULL, NULL, &tv);
     if (ret_Select < )
     {
         NXPLOG_TML_E("i2c select() errno : %x",errno);
         return -;
     }
     else if (ret_Select == )
     {
         NXPLOG_TML_E("i2c select() Timeout");
         return -;
     }
     else
     {
         ret_Read = read((intptr_t)pDevHandle, pBuffer, totalBtyesToRead – numRead);

TAG的读写

当有TAG靠近手机NFC读写区域，驱动中会触发中断，把读到数据写入到设备节点中，i2c读线程会唤醒，读到数据后，将数据封装好，回调指定的回调函数，将数据和消息类型封装成一个消息，然后发送消息任务线程去处理，再回调指定的监听。

从jni中 NativeNfcManager.cpp 中 通过NotifyNdefMessageListeners回调到 NativeNfcManager.java中，再通过OnRemoteEndPointDiscovered回传到NfcService中. NfcSevice 再做Dispatch分发，将NDEF 消息格式解析中，再根据类型，找到最合适的Activity 来启动。

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

看看时序图:

当两上机器靠近时，中断来了，驱动就会往／dev/pn544设备中写数据，从而唤醒i2c_reader 线程，从而根据报来的消息类型，会调用NativeNfcManager 去处理此类型消息，然后notifyLlcpLinkActivation, 告诉NativeNfcManager有P2P的消息来了，并且回调NfcService的onLlcpLinkActivated。NfcService 会把此消息交给NfcServiceHandler来处理，此时会调用P2PLinkManager的onLlcpActivated。然后 会调用P2pEventManager的onP2pSendConfirmationRequested来确认是否p2pSend。 这个P2PEventManager 会调用SendUi 里的 showPreSend. 这个sendUi就在界面上做UI处理了(这个是一个传界面的UI，还有一个fileSendUi 专用于传文件的UI显示，根据当前界面为判断用哪种UI来显示)，就是我们看到缩小的界面图了。这个showPreSend 其实做了一个截屏的操作，然后加上了一个动画，让其缩小，并提示“触摸即可传输”。当我们点击屏幕，就是调用onTouch事件了, sendUi 显示一个动画，然后就是sendNdefMessage。

我们再来看看 sendNdefMessage的过程：

最后就是通过 SnepClient 通过SnepMessager 将消息发送出来。SnepClient 其实就是在sendNdefMessage之间就有个connect的操作， 这个connect就是创建了一个socket 去连接服务端的socket。sendMessage 就是通过socket 把这个给消息给发过去。

当然根据传的东西不同，如果传的文件，歌曲，图片，我们会启动 wifiDirect去传输。Android原生会调用蓝牙来传输。

P2P功能的接收

我们先看一下接收一个时序图：

P2P的接收就简单说明下，NfcService 启动的时候，会实例化P2PLinkManager, 同时 P2PLinkManager会实例化一个SnepServer (这时候应该想到send过程中的SnepClient)，会开启两个进程，一个是Socket进程，就是会监听接收客户端的sockek连接。 另一个就是ConnectionThread，用于将连接到messager 处理，会回调 P2PLinkManager 的doGet 和 doPut.. 这时就成功能将Ndef的消息获取到了。之后的流程就与TAG的读过程差不多了，解析Message, 然后dispatcher, 启动对应的Activity.