2、D1s 内存映射与 GPIO 控制：查看数据手册、系统内存地址映射、GPIO 寄存器详解、点亮第一颗 LED。

好，咱们正式开始动手了。

上一章我们搭好了开发环境，装好了交叉编译链。但说实话，光有工具链，你连一颗灯都点不亮。为啥？因为你还不知道芯片的「门牌号」——也就是内存地址。

这一章，我们就来啃下这块硬骨头。我会带你一起翻数据手册，找到D1s的内存映射表，然后死磕GPIO寄存器。最后，亲手点亮那颗象征「Hello World」的LED。

2.1 为什么要看数据手册？

很多初学者喜欢直接搜代码，复制粘贴。我个人习惯是：先看手册，再看代码。为什么？因为代码是人写的，可能有bug，但手册是芯片的「宪法」。

D1s的数据手册，全称叫《Allwinner D1s User Manual》。你可以在全志官网或者一些开源社区找到它。PDF大概有上千页，别怕，我们只看需要的部分。

嗯，这里要注意：看手册不是从头读到尾，而是带着问题去查。比如我们现在的问题就是：GPIO的寄存器地址在哪里？

2.2 系统内存地址映射

打开手册，找到「Memory Mapping」或者「Address Space」章节。你会看到一张巨大的表格，列出了所有外设的基地址。

对于D1s，关键地址如下：

外设	基地址	大小
SRAM (内部)	0x00000000	64KB
DDR (外部)	0x40000000	取决于硬件
GPIO	0x02000000	0x1000 (4KB)
UART0	0x02500000	0x400
TIMER	0x02050000	0x400

看到了吗？GPIO的基地址是 0x02000000。这意味着，所有GPIO相关的寄存器，都藏在这个地址开始的4KB空间里。

你可能会问：「为什么是4KB？」

因为D1s的GPIO控制器有多个Bank（PA、PB、PC...），每个Bank需要一组寄存器。4KB的空间，足够塞下所有Bank的配置了。

2.3 GPIO 寄存器详解

好，现在我们把目光聚焦到GPIO上。在手册里搜索「GPIO Controller」，你会找到每个寄存器的详细定义。

对于每个GPIO Bank（比如PA），主要寄存器有这几个：

• GPIO_CFG (配置寄存器)：设置引脚是输入、输出、还是复用功能。每个引脚占4位，一个寄存器控制8个引脚。
• GPIO_DAT (数据寄存器)：读取引脚电平，或者设置输出电平。每个引脚占1位。
• GPIO_DRV (驱动能力寄存器)：设置引脚的驱动电流强度。一般用默认值就行。
• GPIO_PUL (上拉/下拉寄存器)：设置内部上拉或下拉电阻。

以PA0为例，它的配置寄存器地址怎么算？

公式很简单：基地址 + Bank偏移 + 寄存器偏移。

PA的Bank偏移是 0x000（第一个Bank）。GPIO_CFG0寄存器的偏移是 0x00。所以PA0的配置寄存器地址就是：

0x02000000 + 0x000 + 0x00 = 0x02000000

等等，这里有个坑。GPIO_CFG0控制的是PA0~PA7，每个引脚占4位。PA0对应的是bit[3:0]。所以如果你想设置PA0为输出模式，需要把bit[3:0]写成 0x1。

2.4 点亮第一颗 LED

理论说完了，咱们来点实际的。假设你的开发板上，LED接在 PE12 上（高电平点亮）。

PE是第4个Bank（PA=0, PB=1, PC=2, PD=3, PE=4）。Bank偏移是 0x000 + 4 * 0x24 = 0x90？不对，D1s的Bank偏移是连续的，每个Bank占用 0x24 字节。PE的基地址是 0x02000000 + 4 * 0x24 = 0x02000090。

PE12属于PE8~PE15这一组，由GPIO_CFG1寄存器控制（偏移 0x04）。PE12的配置位是bit[19:16]（因为每个引脚4位，12号引脚对应第3组，3*4=12，所以是bit[19:16]）。

好，代码来了：

// 定义基地址
#define GPIO_BASE       0x02000000

// PE Bank 偏移 (第4个Bank)
#define PE_BASE         (GPIO_BASE + 4 * 0x24)

// 寄存器偏移
#define GPIO_CFG1       0x04
#define GPIO_DAT        0x10

// PE12 配置位: bit[19:16]
#define PE12_CFG_MASK   (0xF << 16)
#define PE12_CFG_OUT    (0x1 << 16)

// PE12 数据位: bit[12]
#define PE12_DAT_MASK   (0x1 << 12)

void led_init(void)
{
    unsigned int *cfg_reg = (unsigned int *)(PE_BASE + GPIO_CFG1);
    unsigned int val;

    // 读-改-写：先读当前值
    val = *cfg_reg;
    // 清除PE12的配置位
    val &= ~PE12_CFG_MASK;
    // 设置为输出模式 (0x1)
    val |= PE12_CFG_OUT;
    // 写回寄存器
    *cfg_reg = val;
}

void led_on(void)
{
    unsigned int *dat_reg = (unsigned int *)(PE_BASE + GPIO_DAT);
    unsigned int val;

    val = *dat_reg;
    val |= PE12_DAT_MASK;   // 置1，输出高电平
    *dat_reg = val;
}

void led_off(void)
{
    unsigned int *dat_reg = (unsigned int *)(PE_BASE + GPIO_DAT);
    unsigned int val;

    val = *dat_reg;
    val &= ~PE12_DAT_MASK;  // 清0，输出低电平
    *dat_reg = val;
}

int main(void)
{
    led_init();

    while(1)
    {
        led_on();
        // 简单延时，后面我们会用定时器替代
        for(volatile int i = 0; i < 1000000; i++);
        led_off();
        for(volatile int i = 0; i < 1000000; i++);
    }

    return 0;
}

编译、烧录、上电。如果一切顺利，你会看到LED开始闪烁。

如果没亮？别急，检查这几件事：

• LED的极性对不对？有些板子是低电平点亮。
• GPIO引脚号对不对？我见过有人把PE12当成PE13用。
• 有没有忘记初始化时钟？D1s的GPIO默认是使能的，但有些外设需要手动开启时钟。

好了，第一颗LED已经点亮。下一章，我们会深入定时器，让闪烁变得更精确。到时候，那个丑陋的for循环延时就可以退休了。