STM32F103 Datasheet-to-Site Lab Guide

1 실제 문서에서 먼저 읽을 것

1.1 사이트 그림이 모사한 원본 page map

아래 page는 로컬 기준으로 검토한 공식 PDF의 표시 page입니다. 목차 page에서 한 번, 실제 그림 page에서 한 번 같은 figure 번호가 검색될 수 있으므로, 표에는 실제 그림이 있는 page를 적었습니다.

모든 그림은 vendor PDF를 복사한 이미지가 아니라 source structure를 보고 다시 그린 reconstructed figure입니다. 정확한 bit, register, pin truth는 각 HTML 본문과 표를 기준으로 확인합니다.

2 사이트에서 바로 확인하는 통합 코드

아래 코드는 현재 trainer header/MMIO contract에 노출된 심볼만 사용합니다. 코드 편집기에 붙여넣고 Build & Step 또는 Build 후 Step을 누르면 RCC, GPIO, ADC1, TIM2 PWM, EXTI6 확인을 한 번에 시작할 수 있습니다.

#include "training_api.h"

static uint32_t motor_phase; /* Trainer state for DRV_EN/DIR/PWM sequencing, not an STM32 register. */
static uint32_t hall_events; /* Trainer state mirroring PA6 HALL_IN events. */

void user_init(void) { /* Bring-up for the current lab pin map: PA3 DRV_EN, PA4 DRV_DIR, PA2 PWM_OUT, PA5 FAULT_IN, PA6 HALL_IN, PA1 CURRENT_SENSE. */
    RCC->APB2ENR = (1u << 0) | (1u << 2) | (1u << 9); /* AFIOEN + IOPAEN + ADC1EN for GPIOA, EXTI, and current feedback. */
    RCC->APB1ENR = (1u << 0); /* TIM2EN for the trainer PWM command. */
    GPIOA->CRL = 0x44422204u; /* PA1 analog; PA2/PA3/PA4 outputs; PA5/PA6 digital inputs. */
    ADC1->CR = (1u << 1); /* Trainer CH1_EN for PA1 / ADC1_IN1 / CURRENT_SENSE. */
    TIM2->CCER = 0x01u; /* Trainer CC1E gate for PA2 / PWM_OUT. */
    TIM2->CCR1 = 0u; /* Trainer duty percent starts at 0. */
    EXTI->IMR = (1u << 6); /* Enable PA6 / HALL_IN interrupt masking. */
    EXTI->RTSR = (1u << 6); /* PA6 Hall route uses rising edges. */
    EXTI->FTSR = 0u; /* Falling edge is disabled in this lab. */
    EXTI->PR = (1u << 6); /* Clear pending EXTI6 by write-1. */
    GPIOA->ODR = 0u; /* Start DRV_EN, DRV_DIR, and PWM command low. */
} /* End user_init; all configured symbols are exposed by the current training_api.h contract. */

void EXTI6_IRQHandler(void) { /* Trainer hook for PA6 HALL_IN; official STM32F103 shares EXTI9_5, but this simulator exposes a dedicated EXTI6 handler. */
    if ((EXTI->PR & (1u << 6)) != 0u) { /* Check pending Hall edge on PR6. */
        hall_events = HALL->COUNT; /* Read trainer Hall counter tied to PA6. */
        trace_u32(hall_events); /* Trainer-only log; not an STM32 peripheral. */
        EXTI->PR = (1u << 6); /* Write 1 to clear PR6. */
    } /* End pending-check branch for PA6 HALL_IN. */
} /* End EXTI6 handler. */

void user_loop(void) { /* Repeated motor-driver observation loop using only GPIOA, ADC1, TIM2, EXTI, VMD_MD01, and HALL trainer symbols. */
    uint32_t current_raw = ADC1->DR_CH1 & 0x0FFFu; /* PA1 / ADC1_IN1 / CURRENT_SENSE raw value. */
    uint32_t fault_active = (GPIOA->IDR & (1u << 5)) != 0u; /* PA5 / FAULT_IN active-high digital input. */
    uint32_t duty = ((motor_phase & 3u) + 1u) * 20u; /* Trainer duty command for TIM2_CCR1. */
    motor_phase++; /* Advances the observable PA2 PWM_OUT and PA4 DRV_DIR pattern. */
    if (fault_active != 0u) { /* Motor-driver fault branch; FAULT_IN is PA5 digital input, not ADC; aligns with board-level active-high fault spec. */
        GPIOA->BRR = (1u << 3) | (1u << 4); /* Reset PA3 DRV_EN and PA4 DRV_DIR. */
        TIM2->CCR1 = 0u; /* Force PA2 PWM_OUT duty to 0 percent during fault. */
    } else { /* Normal motor-driver command branch with no PA5 FAULT_IN assertion. */
        GPIOA->BSRR = (1u << 3); /* Set PA3 DRV_EN. */
        GPIOA->ODR = (GPIOA->ODR & ~(1u << 4)) | ((motor_phase & 1u) << 4); /* Drive PA4 DRV_DIR. */
        TIM2->CCR1 = duty; /* Update PA2 PWM_OUT trainer route; DS5319 Table 5 p.29 says PA2 is TIM2_CH3, while trainer uses TIM2_CCR1 as compact duty. */
    } /* End fault-safe command selection. */
    watch_u32("current_raw", current_raw); /* Watch PA1 analog current feedback. */
    watch_u32("fault_hall_bits", GPIOA->IDR & ((1u << 5) | (1u << 6))); /* Watch PA5/PA6 digital feedback. */
} /* End user_loop. */

2.1 코드가 하는 일과 데이터시트 근거

3 RCC 확인: 클럭 enable 비트와 Register View

공식 STM32F103의 RCC base는 0x40021000이고 RCC_APB2ENR 주소는 0x40021018입니다. 현재 trainer C 포인터 RCC는 학생 실습용 compact view인 0x1800에서 시작합니다. PWM을 확인할 때는 TIM2가 APB1에 있으므로 RCC_APB1ENR.TIM2EN도 같이 확인합니다. 공식 anchor는 RM0008 Rev 21 Section 7.3.7의 RCC_APB2ENR와 Section 7.3.8의 RCC_APB1ENR입니다.

4 GPIO 확인: 설정 레지스터와 Pin / Graph View

5 ADC1 확인: PA1 CURRENT_SENSE analog 입력과 raw 값

공식 STM32F103의 ADC1 register block는 0x40012400에서 시작합니다. 현재 실습 subset은 ADC1_CR과 ADC1_DR_CH1을 PA1 / ADC1_IN1 / CURRENT_SENSE 확인용 주소 0x40000010 계열로 사용합니다. 따라서 공식 ADC_DR와 trainer ADC1_DR_CH1을 같은 것으로 쓰지 말고, “공식 결과 register”와 “현재 실습용 channel-specific data register”로 구분해서 기록합니다.

6 TIM2 PWM 확인: 공식 pin truth와 trainer PA2 route

7 EXTI6 확인: PA6 HALL_IN interrupt

1. 통합 코드를 Build/Run한다.
2. Register 탭에서 EXTI_IMR = 0x00000040, EXTI_RTSR = 0x00000040, EXTI_FTSR = 0x00000000를 확인한다.
3. Pin 탭에서 PA6 / HALL_IN이 motor Hall pulse에 따라 HIGH/LOW로 바뀌는지 본다.
4. Graph 탭에서 PA6 / HALL_IN 또는 Hall count 관련 trace를 확인한다.
5. Register 탭에서 EXTI_PR.PR6 pending이 set되고, 코드의 EXTI->PR = (1u << 6) 실행 후 clear되는지 본다.
6. Log 탭에서 interrupt event trace를 확인하고, Code 창 Watch에서 Hall/current 값을 비교한다.

8 모터 드라이버 사양과 포트별 출력 확인

9 수강생 제출 캡처 체크리스트