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# CH34X 系列芯片串口 Android 程序开发说明
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**版本：1.8**
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https://wch.cn
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## 一、简介
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本文档适用于 CH339 / CH340 / CH341 / CH342 / CH343 / CH344 / CH347 / CH9101 / CH9102 / CH9103 / CH9104 / CH9143 / CH9111 / CH9114 的 USB 转串口芯片开发说明。
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本文档其余部分均以 CH340 系列 USB 转异步串口功能（以下简称 CH34XUART）以及 GPIO 功能，以及 Android 4.4 和更新版本的系统进行说明。在功能基于 USB Host 实现连接，用户需调用相应的 API 实现与 Android 设备进行数据交互。
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Android Host 和 USB Device 的通讯关系参考图：
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```
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USB HOST USB Device
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Android (USB HOST/OTG) ─── USB 通讯 ─── 转接芯片 ─── UART ─── PC/MCU/串口设备
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```
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CH34X 串口转接芯片 Android 接口需要 Android 4.4 及以上版本系统，使用 CH34X 需要 Android 满足条件：
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1. 基于 Android 4.4 及以上版本系统
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2. Android 设备具备 USB Host（或 OTG）接口
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本文档将着重介绍调用 Android USB Host 与 Device 通讯相关 API 以及相应的操作说明。关于 Android USB Host 协议说明，可以参考 Google 官方文档。
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## 二、Android Host
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本文档所指的程序是基于 Android 4.4 及以上版本系统下编写的。Android 应用程序的动画参考文章 Android Filter.xml 文件的 product id 和 vendor id，基于 CH34X UART 开发的 Android 应用程序主要架构和步骤，如下图：
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```
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┌──────────────────────────────┐
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│ Android Host │
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│ ┌──────────────────────┐ │
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│ │ User Layout │ │
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│ └──────────────────────┘ │
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│ │
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│ ┌──────────────────────┐ │
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│ │ CH34XUART │ │
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│ │ Applications │ │
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│ └──────────────────────┘ │
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│ ↕ │
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│ ┌──────────────────────┐ │
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│ │ CH34XDriver.jar (lib)│ │
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│ └──────────────────────┘ │
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└──────────────────────────────┘
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```
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## 三、软件操作说明
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用户需要在支持 USB Host 功能的 Android 设备上安装测试程序（CH34XUARTDemo.apk），点击打开测试程序，测试程序显示当前 USB 设备的状态。点击"打开"后，如果未连接相应的 USB 芯片的设备，则会显示设备未连接状态；点击"断开"，则会显示设备未连接。在连接条件后，按钮显示"已连接"。用户通过串口调试功能，发送数据可以接收返回的数据。
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## 四、函数接口说明
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### 4.1 getInstance
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```java
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public static WCHUARTManager getInstance()
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```
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用于获取全局唯一实例。
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| 项目 | 说明 |
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|------|------|
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| 返回 | 返回全局唯一实例 |
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### 4.2 init
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```java
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public void init(android.app.Application application)
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```
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初始化上下文，注册广播接收设备状态变化。
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| 项目 | 说明 |
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|------|------|
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| 参数 | application - 全局上下文 |
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### 4.3 enumDevice
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```java
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public java.util.ArrayList<android.hardware.usb.UsbDevice> enumDevice()
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throws java.lang.Exception
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```
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枚举当前所有符合要求的 USB 设备。
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| 项目 | 说明 |
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|------|------|
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| 返回 | android.hardware.usb.UsbDevice 设备列表 |
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| 抛出 | java.lang.Exception |
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---
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### 4.4 getChipType
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```java
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public cn.wch.uartlib.chipImpl.type.ChipType2 getChipType(@NonNull
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android.hardware.usb.UsbDevice usbDevice)
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```
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获取 usbDevice 的芯片类型。
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| 项目 | 说明 |
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|------|------|
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| 参数 | usbDevice - USB 设备 |
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| 返回 | 芯片类型（usbDevice 是 WCH 芯片）；否则表示无法识别 USB 设备的芯片类型 |
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### 4.5 openDevice
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```java
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public boolean openDevice(@NonNull
|
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android.hardware.usb.UsbDevice usbDevice)
|
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throws cn.wch.uartlib.exception.UartLibException,
|
||
cn.wch.uartlib.exception.NoPermissionException,
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cn.wch.uartlib.exception.ChipException
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```
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||
打开 USB 设备。
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| 项目 | 说明 |
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|------|------|
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| 参数 | usbDevice - USB 设备 |
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||
| 返回 | true 成功；false 失败 |
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| 抛出 | cn.wch.uartlib.exception.UartLibException<br>cn.wch.uartlib.exception.NoPermissionException<br>cn.wch.uartlib.exception.ChipException |
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---
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||
### 4.6 requestPermission
|
||
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```java
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||
public void requestPermission(@NonNull
|
||
android.content.Context context,
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||
@NonNull android.hardware.usb.UsbDevice usbDevice)
|
||
throws cn.wch.uartlib.exception.UartLibException
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```
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||
请求 USB 设备权限。
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| 项目 | 说明 |
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|------|------|
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| 参数 | context - 上下文<br>usbDevice - USB 设备 |
|
||
| 抛出 | cn.wch.uartlib.exception.UartLibException |
|
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---
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### 4.7 setUsbStateListener
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||
```java
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||
public void setUsbStateListener(@NonNull
|
||
cn.wch.uartlib.callback.IUsbStateChange usbStateListener)
|
||
```
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||
监听设备的状态变化。
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| 项目 | 说明 |
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|------|------|
|
||
| 参数 | usbStateListener - 设备状态监听回调 |
|
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---
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### 4.8 getSerialCount
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```java
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public int getSerialCount(@NonNull
|
||
android.hardware.usb.UsbDevice usbDevice)
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```
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获取设备串口数量。
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| 项目 | 说明 |
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|------|------|
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| 参数 | usbDevice - USB 设备 |
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||
| 返回 | 返回串口数量。如果为负数，说明获取芯片类型失败 |
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### 4.9 enableSerial
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```java
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public boolean enableSerial(@NonNull UsbDevice usbDevice,
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||
int serialNumber, boolean enable) throws Exception
|
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```
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||
打开/关闭串口（实际仅对 CH9114 系列有效，其他类型设备无影响）。
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||
| 项目 | 说明 |
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||
|------|------|
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| 参数 | usbDevice - USB 设备<br>serialNumber - 串口号<br>enable - false 关闭；true 打开 |
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||
| 返回 | true 设置成功；false 设置失败 |
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| 抛出 | java.lang.Exception |
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---
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### 4.10 setSerialParameter
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```java
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public boolean setSerialParameter(@NonNull
|
||
android.hardware.usb.UsbDevice usbDevice,
|
||
int serialNumber,
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int baud,
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int dataBit,
|
||
int stopBit,
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||
int parityBit,
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boolean flow)
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throws java.lang.Exception
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```
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||
设置串口参数。
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| 项目 | 说明 |
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|------|------|
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| 参数 | usbDevice - USB 设备<br>serialNumber - 串口号<br>baud - 波特率<br>dataBit - 数据位 5,6,7,8<br>stopBit - 停止位 1,2<br>parityBit - 校验位 0 NONE; 1 ODD; 2 EVEN; 3 MARK; 4 SPACE<br>flow - true 打开流控；false 关闭 |
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||
| 返回 | true 设置成功；false 设置失败 |
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||
| 抛出 | java.lang.Exception |
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---
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### 4.11 getSerialBaud
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```java
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public int getSerialBaud(@NonNull UsbDevice usbDevice, int serialNumber)
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throws Exception
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```
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||
获取串口波特率（实际仅对 CH9114 系列有效，其他类型设备无影响）。
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| 项目 | 说明 |
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|------|------|
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| 参数 | usbDevice - USB 设备<br>serialNumber - 串口号 |
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||
| 返回 | 大于 0：串口波特率；小于 0：出错 |
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| 抛出 | java.lang.Exception |
|
||
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---
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### 4.12 getChipMasterFrequency
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```java
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||
public ChipMasterFrequency getChipMasterFrequency(@NonNull UsbDevice
|
||
usbDevice) throws Exception
|
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```
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||
获取芯片主频（实际仅对 CH9114 系列有效，其他类型设备无影响）。
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||
| 项目 | 说明 |
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|------|------|
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||
| 参数 | usbDevice - USB 设备 |
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||
| 返回 | ChipMasterFrequency 对象：<br>- int frequency 频率<br>- Boolean switchEnable 是否允许切换<br>- int CoStatus 当前状态 |
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||
| 抛出 | java.lang.Exception |
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---
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### 4.13 syncWriteData
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```java
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public int syncWriteData(@NonNull UsbDevice usbDevice, int serialNumber,
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||
byte[] data, int length, int timeout) throws Exception
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||
```
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||
发送串口数据（同步发送）。
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||
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||
| 项目 | 说明 |
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|------|------|
|
||
| 参数 | usbDevice - USB 设备<br>serialNumber - 串口号<br>data - 将要发送的数据<br>length - 将要发送数据的长度<br>timeout - 超时时间 |
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||
| 返回 | 发送成功返回数据的长度 |
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||
| 抛出 | java.lang.Exception |
|
||
|
||
---
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||
### 4.14 asyncWriteData
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||
```java
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public void asyncWriteData(@NonNull UsbDevice usbDevice, int serialNumber,
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||
byte[] data) throws Exception
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||
```
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|
||
发送串口数据（异步发送，将数据加入缓存队列发送，不能返回状态和结果）。
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| 项目 | 说明 |
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|------|------|
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| 参数 | usbDevice - USB 设备<br>serialNumber - 串口号<br>data - 将要发送的数据 |
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||
| 抛出 | java.lang.Exception |
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||
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||
---
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||
|
||
### 4.15 readData
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||
|
||
```java
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||
public byte[] readData(@NonNull
|
||
android.hardware.usb.UsbDevice usbDevice,
|
||
int serialNumber)
|
||
throws java.lang.Exception
|
||
```
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||
读取串口数据。
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||
| 项目 | 说明 |
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|------|------|
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||
| 参数 | usbDevice - USB 设备<br>serialNumber - 串口号 |
|
||
| 返回 | 读取到的数据 |
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||
| 抛出 | cn.wch.uartlib.exception.ChipException |
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### 4.16 readData（重载方法）
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```java
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public byte[] readData(@NonNull
|
||
android.hardware.usb.UsbDevice usbDevice,
|
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int serialNumber,
|
||
int vTime,
|
||
int vMin)
|
||
throws java.lang.Exception
|
||
```
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|
||
读取串口数据。
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||
**说明：**
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1. 当 vTime>0，vMin>0 时，read 函数将阻塞直到读到最后一个字符时开始计时，超过 vTime 时间后，如果接收到的数据不足 vMin 字节，则返回。否则继续等待直到收到 vMin 个字节或超时。
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||
2. 当 vTime>0，vMin=0 时，read 函数立即返回，超时为每个字符等待 vTime 时间。
|
||
3. 当 vTime=0，vMin>0 时，read 函数一直阻塞，直到读到 vMin 个字节后返回。
|
||
|
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| 项目 | 说明 |
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|------|------|
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| 参数 | usbDevice - USB 设备<br>serialNumber - 串口号<br>vTime - 等待时间<br>vMin - 最小读取字节数 |
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||
| 返回 | 读取到的数据 |
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||
| 抛出 | cn.wch.uartlib.exception.ChipException |
|
||
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---
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||
### 4.17 registerDataCallback
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||
```java
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||
public void registerDataCallback (@NonNull
|
||
android.hardware.usb.UsbDevice usbDevice,
|
||
cn.wch.uartlib.callback.IDataCallback dataCallback)
|
||
throws java.lang.Exception
|
||
```
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||
注册串口数据回调（此方法可替代 readData 函数，用户通过回调方式接收数据）。注意：如果调用了 registerDataCallback(device,null)，等同于 removeDataCallback(device)。
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| 项目 | 说明 |
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||
|------|------|
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||
| 参数 | usbDevice - USB 设备<br>dataCallback - 数据回调 |
|
||
| 抛出 | java.lang.Exception |
|
||
|
||
---
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||
|
||
### 4.18 removeDataCallback
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||
```java
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||
public void removeDataCallback (@NonNull
|
||
android.hardware.usb.UsbDevice usbDevice)
|
||
```
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||
移除串口数据回调。
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| 项目 | 说明 |
|
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|------|------|
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| 参数 | usbDevice - USB 设备 |
|
||
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||
---
|
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|
||
### 4.19 isConnected
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||
```java
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||
public boolean isConnected(@NonNull
|
||
android.hardware.usb.UsbDevice usbDevice)
|
||
```
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||
判断 USB 设备是否已经连接。
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| 项目 | 说明 |
|
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|------|------|
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| 参数 | usbDevice - USB 设备 |
|
||
| 返回 | true 已经连接；false 没有打开 |
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---
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|
||
### 4.20 getConnectedDevices
|
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```java
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||
public java.util.ArrayList<android.hardware.usb.UsbDevice> getConnectedDevices()
|
||
```
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||
获取当前已连接的设备。
|
||
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||
| 项目 | 说明 |
|
||
|------|------|
|
||
| 返回 | 已经打开的设备列表 |
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 4.21 disconnect
|
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```java
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||
public void disconnect(@NonNull
|
||
android.hardware.usb.UsbDevice usbDevice)
|
||
```
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|
||
断开 USB 设备连接。
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| 项目 | 说明 |
|
||
|------|------|
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||
| 参数 | usbDevice - USB 设备 |
|
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||
---
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||
### 4.22 close
|
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||
```java
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||
public void close(@NonNull Context context)
|
||
```
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|
||
释放资源、断开所有连接设备。
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||
| 项目 | 说明 |
|
||
|------|------|
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||
| 参数 | context - 上下文 |
|
||
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---
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|
||
### 4.23 isSupportGPIOFeature
|
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||
```java
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||
public boolean isSupportGPIOFeature(UsbDevice device)
|
||
throws java.lang.Exception
|
||
```
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||
检查本接口当前是否支持该设备的 GPIO 特性配置。应当在操作 GPIO 前调用。
|
||
|
||
| 项目 | 说明 |
|
||
|------|------|
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||
| 参数 | device - USB 设备 |
|
||
| 返回 | true 支持；false 不支持 |
|
||
| 抛出 | java.lang.Exception |
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 4.24 queryGPIOCount
|
||
|
||
```java
|
||
public int queryGPIOCount(UsbDevice device)
|
||
throws java.lang.Exception
|
||
```
|
||
|
||
查询该 USB 设备的 GPIO 数量。
|
||
|
||
| 项目 | 说明 |
|
||
|------|------|
|
||
| 参数 | device - USB 设备 |
|
||
| 返回 | GPIO 数量 |
|
||
| 抛出 | java.lang.Exception |
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 4.25 queryGPIOStatus
|
||
|
||
```java
|
||
public GPIO_Status queryGPIOStatus(UsbDevice device, int gpioIndex)
|
||
throws java.lang.Exception
|
||
```
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||
|
||
查询该 USB 设备的某个 GPIO 状态。
|
||
|
||
| 项目 | 说明 |
|
||
|------|------|
|
||
| 参数 | device - USB 设备<br>gpioIndex - GPIO 序号，从 0 开始 |
|
||
| 返回 | GPIO 状态 |
|
||
| 抛出 | java.lang.Exception |
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 4.26 queryAllGPIOStatus
|
||
|
||
```java
|
||
public List<GPIO_Status> queryAllGPIOStatus(UsbDevice device)
|
||
throws java.lang.Exception
|
||
```
|
||
|
||
查询该 USB 设备的全部 GPIO 状态。
|
||
|
||
| 项目 | 说明 |
|
||
|------|------|
|
||
| 参数 | device - USB 设备 |
|
||
| 返回 | 全部 GPIO 状态 |
|
||
| 抛出 | java.lang.Exception |
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 4.27 enableGPIO
|
||
|
||
```java
|
||
public boolean enableGPIO(UsbDevice device, int gpioIndex, boolean enable,
|
||
GPIO_DIR dir)
|
||
throws java.lang.Exception
|
||
```
|
||
|
||
使能该硬件设备的某个 GPIO。
|
||
|
||
| 项目 | 说明 |
|
||
|------|------|
|
||
| 参数 | device - USB 设备<br>gpioIndex - GPIO 序号<br>enable - true 打开；false 关闭<br>dir - GPIO 方向 |
|
||
| 抛出 | java.lang.Exception |
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 4.28 setGPIOVal
|
||
|
||
```java
|
||
public boolean setGPIOVal(UsbDevice device, int gpioIndex, GPIO_VALUE value)
|
||
throws java.lang.Exception
|
||
```
|
||
|
||
设置该硬件设备的某个 GPIO 的电平值。
|
||
|
||
| 项目 | 说明 |
|
||
|------|------|
|
||
| 参数 | device - USB 设备<br>gpioIndex - GPIO 序号<br>value - GPIO 电平值 |
|
||
| 返回 | true 操作成功；false 操作失败 |
|
||
| 抛出 | java.lang.Exception |
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 4.29 getGPIOVal
|
||
|
||
```java
|
||
public GPIO_VALUE getGPIOVal(UsbDevice device, int gpioIndex)
|
||
throws java.lang.Exception
|
||
```
|
||
|
||
获取该硬件设备的某个 GPIO 的电平值。
|
||
|
||
| 项目 | 说明 |
|
||
|------|------|
|
||
| 参数 | device - USB 设备<br>gpioIndex - GPIO 序号 |
|
||
| 返回 | value - GPIO 电平值 |
|
||
| 抛出 | java.lang.Exception |
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 4.30 setDTR
|
||
|
||
```java
|
||
public boolean setDTR(@NonNull UsbDevice usbDevice, int serialNumber, boolean valid)
|
||
throws Exception
|
||
```
|
||
|
||
设置 DTR 信号。
|
||
|
||
| 项目 | 说明 |
|
||
|------|------|
|
||
| 参数 | device - USB 设备<br>serialNumber - 串口号<br>valid - 是否有效（低电平有效） |
|
||
| 返回 | true 操作成功；false 操作失败 |
|
||
| 抛出 | java.lang.Exception |
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 4.31 setRTS
|
||
|
||
```java
|
||
public boolean setRTS(@NonNull UsbDevice usbDevice, int serialNumber, boolean valid)
|
||
throws Exception
|
||
```
|
||
|
||
设置 RTS 信号。
|
||
|
||
| 项目 | 说明 |
|
||
|------|------|
|
||
| 参数 | device - USB 设备<br>serialNumber - 串口号<br>valid - 是否有效（低电平有效） |
|
||
| 返回 | true 操作成功；false 操作失败 |
|
||
| 抛出 | java.lang.Exception |
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 4.32 setBreak
|
||
|
||
```java
|
||
public boolean setBreak(@NonNull UsbDevice usbDevice, int serialNumber, boolean valid)
|
||
throws Exception
|
||
```
|
||
|
||
设置 Break 信号。
|
||
|
||
| 项目 | 说明 |
|
||
|------|------|
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| 参数 | device - USB 设备<br>serialNumber - 串口号<br>valid - 是否有效（低电平有效） |
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| 返回 | true 操作成功；false 操作失败 |
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| 抛出 | java.lang.Exception |
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### 4.33 registerModemStatusCallback
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```java
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public void registerModemStatusCallback(@NonNull UsbDevice usbDevice, IModemStatus
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modemStatus) throws Exception
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```
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注册 Modem 输入信号状态的回调。
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| 项目 | 说明 |
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|------|------|
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| 参数 | device - USB 设备<br>modemStatus - 状态回调 |
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| 抛出 | java.lang.Exception |
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---
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### 4.34 querySerialErrorCount
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```java
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public int querySerialErrorCount(@NonNull UsbDevice usbDevice, int
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serialNumber, @NonNull SerialErrorType errorType) throws Exception
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```
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查询串口错误状态。
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| 项目 | 说明 |
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|------|------|
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| 参数 | device - USB 设备<br>serialNumber - 串口号<br>errorType - 错误类型 |
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| 返回 | 该种错误的次数 |
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| 抛出 | java.lang.Exception |
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### 4.35 setReadTimeout
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```java
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public static void setReadTimeout(int timeout)
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```
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设置读超时时间。默认为 0，即采用异步方式读取；设置为非 0 时采用同步方式，超时时间为 BulkTransfer 同步传输的超时时间。全局生效，应在 APP 初始化时设置。
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| 项目 | 说明 |
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|------|------|
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| 参数 | timeout - 超时时间，单位为 ms |
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### 4.36 addNewHardwareAndChipType
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```java
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public static void addNewHardwareAndChipType(int vid, int pid, ChipType2 chipType)
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```
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添加新的硬件 VID/PID 以及芯片类型。
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| 项目 | 说明 |
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| 参数 | vid - 硬件 vid<br>pid - 硬件 pid<br>chipType - 芯片类型 |
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### 4.37 setDebug
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```java
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public static void setDebug(boolean open)
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```
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设置调试模式打开或者关闭。打开调试模式会打印日志，默认关闭。应在 APP 初始化时设置。
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| 项目 | 说明 |
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| 参数 | open - true 打开；false 关闭 |
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### 4.38 isDebugMode
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```java
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public static boolean isDebugMode()
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```
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返回当前是否在调试模式，是否打印日志。
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| 项目 | 说明 |
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| 返回 | true 处于调试模式；false 不处于调试模式 |
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## 附录
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- **文档版本：** V1.8
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- **文档名称：** CH34X 系列芯片串口 Android 程序开发说明
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- **适用芯片型号：** CH339 / CH340 / CH341 / CH342 / CH343 / CH344 / CH347 / CH9101 / CH9102 / CH9103 / CH9104 / CH9143 / CH9111 / CH9114
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- **系统要求：** Android 4.4 及以上版本
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- **技术支持网站：** https://wch.cn
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