RISC-V GPIO流水灯实战指南

GPIO流水灯的前世今生

嵌入式系统开发中，GPIO（通用输入输出）是最基础的外设之一，常用于控制LED、按键等简单设备。流水灯作为GPIO的经典实验，不仅帮助开发者理解硬件控制原理，也为后续复杂外设的使用奠定基础。

GPIO的基本概念

GPIO是微控制器上与外界交互的通用接口，每个引脚可独立配置为输入或输出模式。输出模式下，引脚可驱动LED、继电器等设备；输入模式下，可读取开关、传感器的状态。

RISC-V架构的GD32系列微控制器中，GPIO模块通常包含以下特性：

• 支持推挽、开漏输出模式
• 可配置上拉/下拉电阻
• 多种速度等级（如2MHz、10MHz、50MHz）
• 引脚复用功能（AFIO）

流水灯的实现原理

流水灯的核心是通过依次切换多个GPIO引脚的电平状态，实现LED的轮流点亮。其硬件连接通常为：

• LED阴极接地，阳极通过限流电阻连接GPIO引脚
• GPIO输出高电平时LED点亮，低电平时熄灭

软件实现流程包括：

1. 初始化GPIO时钟
2. 配置引脚为推挽输出模式
3. 循环控制引脚电平状态，并加入延时

代码示例（基于GD32 RISC-V）

以下是一个基于GD32VF103系列MCU的流水灯代码实现，使用4个LED连接在PC0~PC3引脚：

#include "gd32vf103.h"
#include "systick.h"

#define LED_PINS (GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3)

void gpio_init(void) {
    // 使能GPIOC时钟
    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOC);
    // 配置引脚为推挽输出
    gpio_init(GPIOC, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, LED_PINS);
}

int main(void