在MRS的头文件core_riscv.h中有如下的定义。
#define __I volatile const
#define __O volatile
#define __IO volatile
上述定义，通过define语句把__IO等效为volatile，把__O等效为volatile，把__I等效为volatile const。一般来说宏定义都用大写形式，但因为这里用的字母比较少（只有I或O或IO），所以在其前面添加双下划线来进行区分，这样做可以有效避免命名冲突问题。volatile本身是一个关键字，表示其后面定义的变量不让编译器进行优化，即每次读取或者修改值的时候，都必须重新从内存或者寄存器中读取或者修改。例如在单片机开发中，经常会用到软件延时，但若想让软件延时不被编译器优化掉，就必须在变量定义前加上关键字volatile，如“for(volatile unsigned int k=0;k<60000;k++);”。volatile const则表示其后面定义的变量为只读，比如用它来定义一个只读的状态寄存器。定义为volatile是因为它的值可能会被硬件意想不到地改变，而定义为const则是因为程序不应该试图去修改它的值。通俗的说，就是它定义的是一个“只读变量”而不是常量，它的值是由硬件来改变的，不能通过程序写入来改变。
归纳一下：
__I：定义输入口。既然是输入，那么寄存器的值就随时会被外部修改，所以不能对它进行优化，每次都必须从寄存器中读取。也不能写（只读），否则就不是输入而是输出了。
__O：定义输出口，也不能对它进行优化，不然端口连续两次输出相同的值，编译器就会认为没有变化，而忽略后那一次输出，假如外部在两次输出中间修改了值，那就会影响输出的正确性。可写，否则就不能称为输出了。
__IO：定义输入输出口，也不能对它进行优化，原因同上。可读可写。
在头文件ch32v00x.h中，使用结构体的形式封装了GPIO端口所有的寄存器，代码如下所示。
typedef struct
{
__IO uint32_t CFGLR;
__IO uint32_t CFGHR;
__IO uint32_t INDR;
__IO uint32_t OUTDR;
__IO uint32_t BSHR;
__IO uint32_t BCR;
__IO uint32_t LCKR;
} GPIO_TypeDef;
在以同样的方式，封装了时钟配置相关的寄存器，代码如下所示。
typedef struct
{
__IO uint32_t CTLR;
__IO uint32_t CFGR0;
__IO uint32_t INTR;
__IO uint32_t APB2PRSTR;
__IO uint32_t APB1PRSTR;
__IO uint32_t AHBPCENR;
__IO uint32_t APB2PCENR;
__IO uint32_t APB1PCENR;
__IO uint32_t RESERVED0;
__IO uint32_t RSTSCKR;
} RCC_TypeDef;
封装完成后，还需要把它与具体的物理地址关联起来。下图给出了CH32V003的整个32位寻址空间及其相关设备地址的分配情况。
从大体上来看，从0x00000000到0x20000000的空间分配给了FLASH_ROM，在其中又进行了细分，这里先不作讨论。从0x20000000到0x20000800的空间分配给了RAM，共计2KB。从0x40000000到0x50050400的空间分配给了外设（Peripherals）。从0xE0000000到0xE0100000的空间被分配给了内核私有外设（Core Private Peripherals）它包含了属于内核的一些外设，如SysTick定时器，全局中断系统等等。除了以上分配的地址空间之外，其余地址均为保留地址。在外设空间Peripherals中，被细分出了很多设备地址，在MRS中把它们归成3个大类，即APB1、APB2和AHB。 APB1的基址为0x40000000，APB2的基址为0x40010000（即Peripherals的基址+0x10000的偏移量），AHB的基址为0x40020000（即Peripherals的基址+0x20000的偏移量）。一般来说，APB属于低速总线，AHB属于高速总线。从上图中可见，RCC被划分到AHB中，而GPIO则被划分到APB2中。
对照上面的地址分布，就很容易弄清外设在头文件中如与地址进行关联了。在ch32v00x.h中，RCC的地址关联通过以下代码实现（提取整理过）。
#define PERIPH_BASE ((uint32_t)0x40000000)
#define AHBPERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x20000)
#define RCC_BASE (AHBPERIPH_BASE + 0x1000)
#define RCC ((RCC_TypeDef *)RCC_BASE)
上述代码中，第1行定义了Peripherals外设的基地址，第2行定义了AHB的基地址，第3行定义了RCC的基地址，第4行对RCC进行地址映射（地址关联）。通过define语句来给前面定义的RCC_TypeDef结构体指针取个“别名”（即RCC），这样RCC就成为了这个结构体指针类型，通过“RCC->”这样的方式就可以引用它的内部成员变量（即时钟配置模块的各个寄存器）了。这样一来，就把芯片底层的地址用高级语言名称的形式来表示，既直观又方便易用。
同理，GPIO的地址关联通过以下代码实现（提取整理过）。
#define PERIPH_BASE ((uint32_t)0x40000000)
#define APB1PERIPH_BASE (PERIPH_BASE)
#define APB2PERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x10000)
#define GPIOA_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x0800)
#define GPIOC_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x1000)
#define GPIOD_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x1400)
#define GPIOA ((GPIO_TypeDef *)GPIOA_BASE)
#define GPIOC ((GPIO_TypeDef *)GPIOC_BASE)
#define GPIOD ((GPIO_TypeDef *)GPIOD_BASE)
上述代码中，第1行定义了Peripherals外设的基地址，第2行定义了APB1的基地址，第3行定义了APB2的基地址，第4~6行分别定义了GPIOA、GPIOC和GPIOD的基地址，第7~9行对3个GPIO端口进行地址映射（地址关联）。
通过以上的结构体封装及地址映射，在C语言中就可以很方便的引用设备中的寄存器了。比如要选择外部晶体振荡，执行语句“RCC->CFGR0 |= 0x00010000;”就可以了。上面只针对RCC及GPIO这两个模块的结构体进行了分析，没有提及其他模块的结构体，但它们所采用的方法是完全一样的，可参考上面的分析方法来研究其他模块结构体的定义，就不一一赘述了。