GPIO User Description

GPIO Datasheet 현재 Trainer 실행 예제 RCC Datasheet EXTI Datasheet ADC User Description TIM User Description Lab Guide

1. 그림에서 먼저 보기

Figure 1의 번호는 아래 표의 같은 번호 행으로 이어집니다. 1은 입력 상태를 읽는 IDR, 2는 출력 논리값을 기억하는 ODR, 3은 ODR을 set/reset하는 BSRR/BRR, 4는 핀별 입출력 방식과 출력 형식을 정하는 CRL/CRH입니다. P-MOS/N-MOS는 레지스터가 아니라 실제 pad를 구동하는 물리 회로입니다.

Figure 1. GPIO input state, output data, atomic set/reset, pin configuration, and physical pad driver

Source reconstruction: RM0008 Rev 21 Figure 13. The numbered IDR, ODR, BSRR/BRR, and GPIOx_CRL/CRH callouts are teaching annotations for this User Description; the unnumbered P-MOS/N-MOS stage is the physical pad driver.

2. 블록 → 레지스터 비트

읽는 순서: 지원되는 항목을 먼저 확인하고, 미지원 항목은 문서 하단의 지원하지 않는 항목에서 확인합니다.

2.1 GPIO 데이터시트 값 읽는 법

Pxy에서 x는 port, y는 pin 번호입니다. 예를 들어 PA0은 GPIOA의 0번 필드, PB3은 GPIOB의 3번 필드를 사용합니다. GPIOx_CRL은 pin 0~7, GPIOx_CRH는 pin 8~15를 설정합니다. 각 핀은 CNF[1:0]:MODE[1:0] 순서의 4-bit 값 하나를 사용합니다. GPIO Datasheet Section 4.1의 pin-number lookup에서 모든 필드 위치를 찾을 수 있습니다.

자주 헷갈리는 부분: STM32F103은 이후 계열의 GPIOx_MODER/OTYPER/OSPEEDR/PUPDR 대신 CRL/CRH의 CNF:MODE 4-bit 값을 사용합니다. MODE=00이면 CNF가 입력 형식을 정하고, MODE!=00이면 MODE는 출력 최대 속도이며 CNF가 push-pull/open-drain/alternate-function 형식을 정합니다. MODE의 MHz 값은 PWM 주파수가 아닙니다. Pull 입력에서는 ODRy=0이 pull-down, ODRy=1이 pull-up 방향을 선택합니다.

2.2 그림 블록과 실제 레지스터

레지스터와 필드 / bit 열은 RM0008 데이터시트 표기만 사용합니다. PA5/FAULT_IN 같은 화면 신호 이름과 코드에서 쓰는 값은 설명 칸에서 연결합니다.

3. 데이터시트 필드 ↔ 현재 코드

4. 현재 Trainer 실행 예제

FW EDIT에 그대로 붙여넣어 PA1·PA6·PB0 입력 mode와 PA2~PA4 출력 mode, PA3·PA4 ODR 변화를 확인합니다. 각 주석의 번호는 위 블록 → 레지스터 비트 표와 연결됩니다.

#include "training_api.h"

static uint32_t gpio_stage = 0u;

static void gpio_init(void)
{
    GPIOA->CRL = 0x40422B00u; /* GPIO User Description 4번: PA1·PA6 analog, PA2 AF, PA3·PA4 output */
    GPIOB->CRL = 0x44444440u; /* GPIO User Description 4번: PB0 analog, PB1~PB7 floating input */
    GPIOA->ODR &= ~(GPIOA_DRV_EN_BIT | GPIOA_DRV_DIR_BIT); /* GPIO User Description 2번: PA3·PA4 ODR=0 */
}

void user_init(void)
{
    trainer_clock_init_72mhz();               /* RCC User Description 1~4번: 72 MHz clock 경로 */
    RCC->APB2ENR = RCC_APB2ENR_AFIOEN;       /* RCC User Description 5번: AFIO gate */
    RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN;      /* RCC User Description 5번: GPIOA gate */
    RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPBEN;      /* RCC User Description 5번: GPIOB gate */
    RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_ADC1EN;      /* P02 공통 Port API의 ADC1 gate */
    RCC->APB1ENR = RCC_APB1ENR_TIM2EN;       /* P02 공통 Port API의 TIM2 PWM gate */
    gpio_init();                              /* GPIO User Description 2번·4번 설정 적용 */
}

void user_loop(void)
{
    switch (gpio_stage)
    {
        case 0u: GPIOA->ODR |= GPIOA_DRV_EN_BIT; break;   /* 2번: ODR3 set */
        case 1u: GPIOA->ODR |= GPIOA_DRV_DIR_BIT; break;  /* 2번: ODR4 set */
        case 2u: GPIOA->ODR &= ~GPIOA_DRV_EN_BIT; break;  /* 2번: ODR3 clear */
        case 3u: GPIOA->ODR &= ~GPIOA_DRV_DIR_BIT; break; /* 2번: ODR4 clear */
        default: break;
    }

    if (gpio_stage < 4u) gpio_stage++;
    watch_u32("gpio_stage", gpio_stage);
    watch_u32("GPIOA_CRL", GPIOA->CRL); /* 4번 pin mode */
    watch_u32("GPIOB_CRL", GPIOB->CRL); /* 4번 pin mode */
    watch_u32("GPIOA_IDR", GPIOA->IDR); /* 1번 input value */
    watch_u32("GPIOA_ODR", GPIOA->ODR); /* 2번 output latch */
}

5. 사이트에서 확인

바로 위 실행 예제를 실행하고 PA3·PA4 ODR 단계와 PB0 analog mode를 아래 화면에서 확인합니다.

• Registers: Clock 그룹의 IOPAEN/IOPBEN, GPIO mode 그룹의 GPIOA_CRL/GPIOB_CRL, latch/input 그룹의 GPIOA_ODR/GPIOA_IDR/GPIOB_ODR을 확인합니다.
• Board · Lab pin routes: PA3/DRV_EN, PA4/DRV_DIR, PA6/ANGLE_SENSE, PB0/SYSTEM_TEMP를 선택해 P02 route와 voltage를 확인합니다.
• Graph: PA3/DRV_EN과 PA4/DRV_DIR을 선택하면 trace 목록에 자동으로 추가되며 ODR 단계별 변화를 확인합니다.
• Code Watch: GPIOA 예제는 gpio_stage와 GPIOA_ODR에서 PA3·PA4 변화만 확인합니다.
• Code Watch: GPIOB 예제는 RCC_APB2ENR와 GPIOB_CRL에서 PB0 analog mode를 확인합니다.
• Docs / Log: GPIOA_BSRR/BRR와 GPIOB_BSRR/BRR updated 메시지, 그리고 각 Lab pin route voltage 변화를 같이 확인합니다.

6. 지원하지 않는 항목

공식 STM32에는 있지만 현재 보드 경로에서 실행되지 않는 항목을 아래에서 구분합니다.

6.1 그림 번호와 연결되는 미지원 항목

6.2 추가 지원 경계

전체 0x0..0xF GPIO nibble 의미, PA9/PA10 USART, PA2의 공식 TIM2_CH3, PA1·PA6의 ADC conversion, P01 PA6의 EXTI6 세부 동작은 각각 대응 Datasheet/User Description에서 확인합니다. P02 PA6는 ADC1_IN6 analog mode이며 P01 Hall 경로와 동시에 사용하지 않습니다.