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轻量系统应用开发之JSI

样例简介

本文档讲述的是轻量系统应用开发之JSI的原理及其样例快速上手。其中，JSI是 OpenHarmony 轻量和小型系统的一种JS API实现机制，适合封装IO、CPU密集型、OS底层等能力并对外暴露JS接口，通过JSI可以实现JS与C/C++代码互相访问。

本文档基于轻量系统应用开发之燃气告警器UI开发介绍了JS端如何动态获取开发板端传送过来的燃气浓度数据，以及JS端设置的燃气浓度阈值如何发送到开发板端。

运行效果

对于该燃气告警器的操作，如图：

样例原理

如上图所示，总体来说，据从开发板端到JS端的交互是通过异步来实现的。数据的传递流程如下：

首先，应用端执行传参后，JS端将指定参数传入开发板端，开发板端在主线程中可获取JS传入的JSIValue参数。开发板端，将该获取的JSIValue参数转化为C/C++类型。初始化JSIValue数据，该数据用来保存Work线程返回给js的数据。

然后，为该work线程创建异步工作项，并将该异步工作项加入到消息队列，等待调度。其中，work线程被调度的时候，work线程执行业务逻辑计算结果，将结果写入JSIValue数据。

最后，work线程执行完成之后，通知EventLoop线程，EventLoop线程调用回调函数SuccessCallBack，将该JSIValue结果返回给JS端。

快速上手

准备硬件环境

欧智通BES2600/V200Z-R开发板 *1；

MQ5燃气检测传感器*1

正常工作无线路由一台（请保证预设热点名称：test_wifi 密码：12345678 ；是否能连接互联网均可）

硬件连线图：

准备开发环境

开发基础环境由 windows 工作台和 Linux 编译服务器组成。windows 工作台可以通过 samba 服务或 ssh 方式访问 Linux编译服务器。其中 windows 工作台用来烧录和代码编辑，Linux 编译服务器用来编译 OpenHarmony 代码，为了简化步骤，Linux 编译服务器推荐安装 Ubuntu20.04。

安装必备软件

安装和配置Python3

打开Linux终端。
输入如下命令，查看python版本号，需要使用python3.7以上版本,否则参考系统基础环境搭建。
```
python3 --version
```

安装并升级Python包管理工具（pip3）。

sudo apt-get install python3-setuptools python3-pip -y
sudo pip3 install --upgrade pip

设置pip的国内镜像

pip3 install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple requests

安装交叉编译环境

在Linux编译服务器上搭建好基础开发环境后，需要安装OpenHarmony 编译欧智通BES2600平台特有的开发环境。

安装必备库文件和工具

sudo apt-get install -y build-essential gcc g++ make zlib* libffi-dev git git-lfs python

安装编译工具链arm-none-eabi-gcc

打开Linux终端。
下载arm-none-eabi-gcc编译工具。
安装arm-none-eabi-gcc

解压 gcc-arm-none-eabi-10.3-2021.10-x86_64-linux.tar.bz2 安装包至~/toolchain/路径下。

   mkdir -p ~/toolchain/
   tar -jxvf gcc-arm-none-eabi-10.3-2021.10-x86_64-linux.tar.bz2 -C ~/toolchain/

设置环境变量。

   vim ~/.bashrc

将以下命令拷贝到.bashrc文件的最后一行，保存并退出。

   export PATH=~/toolchain/gcc-arm-none-eabi-10.3-2021.10/bin:$PATH

生效环境变量。

   source ~/.bashrc

在命令行中输入如下命令，如果能正确显示编译器版本号，表明编译器安装成功。
```
arm-none-eabi-gcc -v
```

准备工程

配置git

提前注册准备码云gitee账号。
生成/添加SSH密钥：生成密钥使用gitee账号绑定的邮箱生成密钥对
```
ssh-keygen -t ed25519 -C "xxxxx@xxxxx.com"
```
查看生成的密钥
```
cat ~/.ssh/id_ed25519.pub
```
复制生成后的 ssh key，返回gitee个人主页，通过主页「个人设置」->「安全设置」->「SSH 公钥」，将生成的“SSH密钥”添加到仓库中。

配置git用户信息

git config --global user.name "yourname"
git config --global user.email "your-email-address"
git config --global credential.helper store

准备repo

1）下载repo工具
mkdir ~/bin
curl https://gitee.com/oschina/repo/raw/fork_flow/repo-py3 > ~/bin/repo
chmod a+x ~/bin/repo

2）设置环境变量并生效
vim ~/.bashrc
export PATH=~/bin:$PATH
source ~/.bashrc

准备系统源码

#特别注意：请下载OpenHarmony 3.1 Release 版本代码
mkdir ~/openharmony
cd ~/openharmony
repo init -u git@gitee.com:openharmony/manifest.git -b OpenHarmony-3.1-Release --no-repo-verify
repo sync -c
repo forall -c 'git lfs pull'

注意：

1.权限问题请参考生成/添加SSH公钥。

2.若在已安装python3.8后，执行repo init 时，仍显示如下错误：

/usr/bin/env: ‘python’: No such file or directory

执行如下命令后，进行重试：

sudo ln -s /usr/bin/python3.8 /usr/bin/python

安装hb

输入如下命令确认hb是否为version 0.4.4 版本以上
```
hb -v
```

a. 若提示如下内容，则表示未安装可以从第2步开始操作。

   bash: /home/***/.local/bin/hb: No such file or directory

b.若提示如下内容，需要先卸载该版本，然后再执行第2步操作步骤。

   [OHOS INFO] hb version 0.4.3

卸载命令：

   pip3 uninstall ohos-build

运行如下命令安装hb

pip3 install build/lite   // 该命令需在OpenHarmony源码根目录下执行

设置环境变量
```
  vim ~/.bashrc
```
将以下命令拷贝到.bashrc文件的最后一行，保存并退出。
```
  export PATH=~/.local/bin:$PATH
```
执行如下命令更新环境变量。
```
  source ~/.bashrc
```
再次执行”hb -v“，有以下版本显示则表示安装的hb 0.4.4 以上版本正确。
```
  [OHOS INFO] hb version 0.4.6
```

准备设备侧应用代码

代码拷贝

smart_safe_kitchen-gas_detection源码拷贝

   cd ~
   git clone git@gitee.com:openharmony-sig/knowledge_demo_smart_home.git 
   mkdir ~/openharmony/vendor/team_x
   cp -rfa ~/knowledge_demo_smart_home/dev/team_x/MiniSystemApplicationDevelopment_03_GasDetectionJSI_Device  ~/openharmony/vendor/team_x

common库拷贝

   cp -rfa ~/knowledge_demo_smart_home/dev/team_x/common ~/openharmony/vendor/team_x

communicationkit相关修改

参考下方代码修改foundation/ace/ace_engine_lite/frameworks/module_manager/ohos_module_config.h

diff --git a/frameworks/module_manager/ohos_module_config.h b/frameworks/module_manager/ohos_module_config.h
index f8eb744..d0cc5d2 100644
--- a/frameworks/module_manager/ohos_module_config.h
+++ b/frameworks/module_manager/ohos_module_config.h
@@ -45,6 +45,7 @@ extern void InitDialogModule(JSIValue exports);
 #if (FEATURE_MODULE_STORAGE == 1)
 extern void InitNativeApiFs(JSIValue exports);
 extern void InitNativeApiKv(JSIValue exports);
+extern void InitNativeApiCommunicationKit(JSIValue exports);
 #endif

 #if (FEATURE_MODULE_DEVICE == 1)
@@ -102,6 +103,7 @@ const Module OHOS_MODULES[] = {
 #if (FEATURE_MODULE_STORAGE == 1)
     {"file", InitNativeApiFs},
     {"storage", InitNativeApiKv},
+    {"CommunicationKit", InitNativeApiCommunicationKit},
 #endif
 #if (FEATURE_MODULE_DEVICE == 1)
     {"device", InitDeviceModule},

hdf配置文件修改

参考下方代码修改device/board/fnlink/shields/v200zr-evb-t1/v200zr-evb-t1.hcs

diff --git a/shields/v200zr-evb-t1/v200zr-evb-t1.hcs b/shields/v200zr-evb-t1/v200zr-evb-t1.hcs
index 44212eb..4fc99da 100644
--- a/shields/v200zr-evb-t1/v200zr-evb-t1.hcs
+++ b/shields/v200zr-evb-t1/v200zr-evb-t1.hcs
@@ -17,12 +17,17 @@ root {
     platform {
         gpio_config {
             match_attr = "gpio_config";
-            pin = [0, 1];
+            pin = [0, 1, 2];
             // touch_ztw523: TSP_RST - GPIO12, TSP_INT-GPIO27
             // touch_fts: TSP_RST - GPIO05, TSP_INT-GPIO27
-            realPin = [5, 27];
-            config = [5, 2];
-            pinNum = 2;
+            realPin = [5, 27, 11];
+            config = [5, 2, 5];
+            pinNum = 3;
         }
         i2c_config {
             i2c0 {

flash_size 配置项确认

如果V200Z-R 开发板上相关版本编号丝印为"V200Z-R EVB V1.0"，则在如下代码中配置flash_size选项为16，如果相关丝印编号为"V200Z-R EVB V2.0" , 则保持默认的flash_size = 32不变。

   device/board/fnlink/v200zr/liteos_m/config.gni
   flash_size = 16

JS应用代码更新(可选)

本步骤为可选章节，忽略本节内容不影响智能通风设备的的展示和运行，如果需要对相关JS 应用做修改，请参考智能窗户JS 应用开发文档，应用修改完成后，再次编译此应用（应用代码地址）。如下图所示：

编译完毕后，hap包所在路径为：MiniSystemApplicationDevelopment_03_GasDetectionJSI\entry\build\outputs\hap\debug\entry-debug-lite-unsigned.hap。

将entry-debug-lite-unsigned.hap修改后缀为zip并解压。打开解压后的目录：entry-debug-lite-unsigned/assets/js/default，如图：

将该目录中除app.js.map外的文件全部拷贝到OpenHarmonySDK中的: vendor/team_x/MiniSystemApplicationDevelopment_03_GasDetectionJSI_Device/fs/data/data/js 目录下。如图：

工程效果

整合并修改完成后的代码目录结构如下图：

编译

进入到OpenHarmony系统源码根目录下，输入hb set命令即可看到我们的应用，选择并确认即可。

cd ~/openharmony
hb set  // 如果是第一次编译，Input code path 命令行中键入"./" 指定OpenHarmony工程编译根目录后回车。

如下图所示，使用键盘上下键选中智能燃气检测系统 “MiniSystemApplicationDevelopment_03_GasDetectionJSI_Device”（注：工程名字根据实际要编译的工程来）:

hb build // 如果需要全量编译，可以添加-f 选项

出现"build success"字样，则表示编译生成固件成功，如下图所示：

安装

因为欧智通BES2600/V200Z-R 开发板的烧录程序是包含在对应out文件夹对应product目录下的，无需使用额外的烧录工具，在安装了相应驱动文件后，执行烧录可执行文件即可，下面是具体的操作步骤：

1.安装CP2102驱动，解压后双击与自己window 版本相匹配的可执行文件，并按相关提示安装驱动文件即可；

2.查看串口com号

鼠标右键点击PC右下角，打开：“设备管理器(M)”（注: 打开设备管理器前，请确保CP210x串口驱动是否安装）搜索 “端口 -> USB SERIAL Port(COM10*)"，需要记住COM*，每台设备的不一样，如图：

（注：假如端口没显示，请拔掉usb口再插上或更换usb线）

3.打开wifi烧录工具

固件编译完成以后拷贝~/openharmony/out/v200zr/MiniSystemApplicationDevelopment_03_GasDetectionJSI_Device/write_flash_gui文件夹到windows下（或者利用samba服务直接访问该目录），并双击可执行文件Wifi_download_main.exe，如图：

4.串口选择

点击工具上的文件夹图标
选择List按钮
选择对应的com口，点击“OK”
勾选需要烧录的串口, 并点击开始按钮

5.在开发板上点击reset按键，或者重新上电。

6.进入烧录状态，如图：

7.烧录成功，如图：

注意：固件烧录完成后需将烧录窗口关闭，再按下设备Reset键设备才能启动。如果未将烧录窗口关闭，设备会再次进行烧写状态。

操作体验

将燃气检测设备及其相应的开发板上电，确认两个设备应用启动正常和操作正常；
开发板端通过燃气浓度传感器获取的燃气浓度数据就会发送到到JS端动态显示；
JS端设置的燃气浓度阈值也可以发送到开发板端，当开发板端检测到燃气浓度超过该阈值，就触发告警；如图：

README.md