2026年全國大學生嵌入式芯片與系統(tǒng)設(shè)計競賽報名已正式啟動。本次瑞芯微&飛凌嵌入式賽題共設(shè)置了三個參賽平臺（ELF 2開發(fā)板、ELF-RV1126B開發(fā)板、ELF-RK3506開發(fā)板）供選手選擇。為助力參賽隊伍更好地完成項目設(shè)計，本文將以RK3506平臺的復用GPIO為例，詳細講解從硬件查詢到軟件配置的完整實現(xiàn)流程。

1.引腳確認

在開始配置之前，首先需要了解ELF-RK3506開發(fā)板的接口布局特點。ELF-RK3506開發(fā)板配備兩組40Pin排針，其中一組兼容樹莓派40Pin接口，集成了I2C、SPI、UART等常用通信接口及多路GPIO；另一組則引出額外的IO排針，可復用為LCD、DSMC等功能接口。

引腳選擇原則：進行引腳復用時，應(yīng)優(yōu)先選擇40Pin排針上的引腳，這類引腳位于開發(fā)板標準排針接口，無需額外焊接，接線更加便捷。

1.1.查看引腳復用表

引腳復用表路徑：ELF-RK3506開發(fā)板資料包\05-硬件資料\05-4管腳分配表

在引腳復用表中，通過查看Alt0~Alt8列可了解各引腳的可選功能；在Alt0列中所有GPIOn_xy的引腳都可以被復用成GPIO功能。遵循“優(yōu)先選用40Pin排針引腳”的布局原則，最終選定將連接器引腳號為86的引腳復用成GPIO0_A0功能。

1.2.匹配開發(fā)板引腳

硬件原理圖路徑：ELF-RK3506開發(fā)板資料包\05-硬件資料\05-0 PDF原理圖

從硬件原理圖可知，連接器86引腳號對應(yīng)開發(fā)板功能UART1_TX。

1.3.定位開發(fā)板物理位置

核心板的功能引腳通過連接器傳輸?shù)降装?，下面需要確認目標引腳在底板上的具體物理接口位置。

在原理圖中搜索UART1_TX網(wǎng)絡(luò)標號，對應(yīng)開發(fā)板P9排針的8引腳。

2.源碼適配

在完成硬件引腳確認后，接下來需要進行軟件層面的配置工作，主要包括設(shè)備樹中的IOMUX配置和設(shè)備節(jié)點配置。

2.1.IOMUX配置

如果引腳不進行其他功能的復用，引腳默認就是GPIO功能。

2.2.設(shè)備節(jié)點配置

連接器引腳號為86的引腳開發(fā)板功能為UART1_TX，需要在設(shè)備樹中關(guān)閉UART1節(jié)點，關(guān)閉UART1功能之后默認就是GPIO功能。

打開kernel/arch/arm/boot/dts/elf-3506-common.dtsi，關(guān)閉UART1節(jié)點引用。

&uart1 { status = "disabled"; pinctrl-names = "default"; pinctrl-0 = <&rm_io0_uart1_tx &rm_io1_uart1_rx>; };

2.3.編譯

配置完成后，需要重新編譯內(nèi)核以生成包含新配置的鏡像文件。

執(zhí)行編譯命令，生成內(nèi)核鏡像：

elf@ubuntu:~/work/ELF-RK3506-linux-source$./build.sh kernel

編譯完成后，將在kernel目錄下生成boot.img內(nèi)核鏡像文件。

3.燒錄與驗證

編譯生成新的內(nèi)核鏡像后，下一步是將其燒錄到開發(fā)板并進行驗證。

將kernel目錄下生成的boot.img內(nèi)核鏡像文件燒錄到開發(fā)板。

開發(fā)板啟動后，/dev 目錄下UART1對應(yīng)的設(shè)備節(jié)點ttyS1已經(jīng)不存在。

4.功能測試

注意：GPIO引腳的電平范圍為0~3.3V，嚴禁對此引腳接入超過3.3V的電壓。

GPIO的命名規(guī)則為GPIOn_xy其中x的表現(xiàn)形式有ABCD四種。在GPIO計算編號的過程中，A對應(yīng)1，B對應(yīng)2，C對應(yīng)3，D對應(yīng)4。

計算公式為：

以GPIO1_D0為例，計算其GPIO編號。

GPIO0_A0=0×32+(1?1)×8+0=0

將GPIO引腳配置為輸出模式后，在完成相關(guān)設(shè)置操作后，可使用萬用表測量該引腳的電壓狀態(tài)，以驗證GPIO輸出模式是否配置成功。

root@elf3506-buildroot:~# echo 0 > /sys/class/gpio/export //系統(tǒng)需要導出控制的GPIO引腳編號 root@elf3506-buildroot:~# echo out > /sys/class/gpio/gpio0/direction //設(shè)置為輸出 root@elf3506-buildroot:~# echo 1 > /sys/class/gpio/gpio0/value //設(shè)置IO輸出高電平 root@elf3506-buildroot:~# echo 0 > /sys/class/gpio/gpio0/value //設(shè)置IO輸出低電平 root@elf3506-buildroot:~# echo 0 > /sys/class/gpio/unexport //系統(tǒng)取消導出

將GPIO引腳配置為輸入模式后，通過向該引腳施加高電平或低電平信號，隨后可以使用cat命令讀取并查看該引腳的當前電平狀態(tài)。

root@elf3506-buildroot:~# echo 0 > /sys/class/gpio/export //系統(tǒng)需要導出控制的GPIO引腳編號 root@elf3506-buildroot:~# echo in > /sys/class/gpio/gpio0/direction //設(shè)置為輸出 root@elf3506-buildroot:~# cat /sys/class/gpio/gpio0/value //查看引腳狀態(tài) root@elf3506-buildroot:~# echo 0 > /sys/class/gpio/unexport //系統(tǒng)取消導出