STM32 USBD VBUS PA9 as GPIO

前言
5 R# e# u( E) c" p) q, \! E/ g3 J某客户准备用STM32F205VCT6做USB FS Device设备时，配置PA9作为普通通用的GPIO口(外部上拉电阻10K到电压3.3V，NO PU/PD)，在项目测试的时候发现，该引脚上的电压只有2V。

) O* J0 J# q2 @) C: `一、现象的复现
硬件：Nucleo-F207ZG board，利用CubeMx生成代码出现同样的问题：

4 y3 |) P/ m$ x# Z) @5 g, M对于硬件，客户的示意图如下：
; d' q3 o4 e" C5 D! `
5 e& `" O1 [# y$ ?% b8 O" c
2 J' x2 c# O7 V1 _. i) ~% C$ b所以参考该nucleo的原理图，修改，移除掉R35电阻，自己添加一个色环电阻至3.3V ;

1.1 PA9为通用输出GPIO，未使用USB FS模块
0 A% a0 w2 g* m( k0 ]配置 PA9为通用GPIO输出引脚Open Drain模式，没有其他的MCU外设IP被使用，PA9被 10Kohm的色环上拉电阻拉到Vdd电压3V3，利用示波器测试，PA9为3V3输出;


' M) d& @+ c2 y9 \8 O1.2 PA9为输出GPIO，开漏模式，使用USB FS模块
使用该MCU的USB FS 设备IP，并且配置PA9为输出，Open Drain mode模式，PA9被 10Kohm的色环上拉电阻拉到Vdd电压3V3。
测试发现，如果配置：
如果OTG_FS_GCCFG(offset_0x038) = 0xXX2DXXXX，那么PA9 只有2V 输出;
如果OTG_FS_GCCFG(offset_0x038) = 0xXX25XXXX，那么PA9 会有 3V3 输出;
3 Q2 A! k) N* Z1 E! h5 K6 q客户的问题被发现。
  M$ |' y* K3 c7 W

) P* z& }% l1 ?+ X9 E- J4 [1.3 PA9为输出GPIO，推挽模式，使用USB FS模块
使用该MCU的USB FS 设备IP，并且配置PA9为输出，push-pull推挽模式，PA9被 10Kohm的色环上拉电阻拉到Vdd电压3V3。 测试发现：只需要设置NOVBUSSENS setting(bit21)为1，那么PA9 就会被输出为 3V3，而不论OTG_FS_GCCFG(offset_0x038)寄存器的内容是0xXX25XXXX还是 0xXX2DXXXX;

5 n; T) f; Z7 r5 F; z1.4 PA9为输入GPIO，NO PU/PD，未使用USB FS模块
配置MCU的PA9为通用的GPIO引脚，输入模式，no PU/PD，没有使用MCU的其他外设IP，PA9被 10Kohm的色环上拉电阻拉到Vdd电压3V3。 测试发现PA9为3V3输入。

' V- j  q0 s# Z# ?+ G% z1. 5 PA9为输入GPIO，NO PU/PD，使用USB FS模块
' V$ D" {3 M6 c: u6 I配置MCU的PA9为通用的GPIO引脚，输入模式，no PU/PD，使用了MCU的USBD FS外设IP，PA9被 10Kohm的色环上拉电阻拉到Vdd电压3V3。 测试发现：
如果OTG_FS_GCCFG(offset_0x038) = 0xXX2DXXXX，PA9 输入为2V；
如果OTG_FS_GCCFG(offset_0x038) = 0xXX25XXXX，PA9输入为3V3；
% ~! @9 {2 `' _* {: i' A: h. \客户的现象也被发现了。

二、解决及总结
在使用USB模块的情况下，正常的话PA9是作为OTG_FS_VBUS功能使用的，但是也可以作为通用的GPIO口。
, W1 |& R* [8 b' F7 K3 M# {2 }7 ?2 f如果配置成为通用的GPIO，在该芯片参考手册中，我们发现：
  M/ x! _9 f9 b6 C  u( B) v3 ^

在以往的印象中，我们一直认为PA9用以监测VBUS的供电，在取消该监控时(NOVBUSSENS)，PA9可用作普通I/O口，此时，VBUS默认永远存在。
; x3 q3 Z+ j/ [# h% d& d通过具体的上述的操作，可以知道，如果想让USBD模块下的PA9作为GPIO口使用，那么需要满足下面两个条件：
1/由于使用到了PA9作为通用的GPIO口，我们需要关闭VBUS sensing(bit 21)功能.
2/Bit 19 VBUSBSEN and Bit 18 VBUSASEN 这两个比特位也需要被复位。
客户按照上述重新配置后，问题不再出现。
3 i( O' ]$ V! g8 r9 L3 g
( u+ ?1 R" H% T

: Q8 M/ O9 h& l文档下载

3 L% f9 B! B* G& O4 @7 _更多实战经验

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参考
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看一看！！！！！！11