3 b$ s* ~* A+ g: f" a8 e' z01问题背景
客户在使用 STM32H565 开发新项目的时候遇到一个问题，PB14 在开漏时无法上拉到 3V3，且其输出的 PWM 频率比其它 GPIO 低。且多片芯片的表现类似。
5 k( E* v+ y; Z1 \检查客户的原理图并未发现明显的问题。


$ e& u/ o% X5 c0 r02问题复现
0 W4 X7 K, f5 z1 t. t测试配置：硬件测试平台 NUCLEO-STM32H563ZI。
5 j$ b( M/ T$ o5 H, Q/ h软件工具版本：
3 r" i- b  M) I8 f3 ^7 x& qSTM32CubeMX Version: 6.9.2
STM32Cubeide Version: 1.13.2
) z- y7 }# S8 B* W2 H/ }, s& K" J
6 k. Z3 A# b5 V& p4 X: D* V
4 j/ E. K; v5 h; c9 o2.1. 测试 1：PB14 开漏输出异常
; z% O6 M# s, P) S! n# {* D2.1.1. 测试配置
% F& |& K2 ?- ~: E+ i


▲ 图1. PB14 配置
) `8 l1 }) d* g
$ r  O0 k4 e% o. X/ [9 A
: q% S3 p4 c& x8 J) Z2.1.2. 测试结果
' K3 v8 ^  }$ b, \/ U9 w) ^测试结果见图 2：


8 o: Y* w7 P7 q; k
# C2 s) ?# A( v) [7 S$ ~+ ^! G+ D6 N▲ 图2. PB14 输出波形
5 \. z  H- o3 s1 f

4 r$ F( @+ V! @7 h& n* V从测试结果看 PB14 无法上拉到 3V3，高电平只有 1.704V，似乎有个下拉电阻分了压。
# q# y+ K# w3 ]8 e2 I' p

查看芯片的规格书 DS14258 Rev 1 Table 14. STM32H562xx and STM32H563xx pin/ball definition，关于 PB14 其 IO 定义如下图：

8 i+ m! X' x$ D( Z" H& M% U
( |# N* h$ Y7 A( @8 f- b

▲ 图3. PB14 定义


. e9 f* X* c# z: N8 G, O, y9 g6 o& R其中_c 表示该 pin 脚具有 USB type-c PD 功能。

9 \' N1 ^$ l$ O' i: r. A! ^
0 M  }& J. G3 J  V6 l+ _' b- ]查找 RM0481 Rev1,查看 10.11.8 PWR USB Type-C power delivery register (PWR_UCPDR)寄存器描述如下：

. g! V% U. b3 g5 h2 B
4 }7 F/ s" {1 o1 ]& q% T
! M* w7 c/ u: `6 M
▲ 图4. UCPD_DBDIS 描述


根据 UCPD_DBDIS 的描述，当芯片退出复位时，对于 CC1，CC2 pin 默认下拉。这 也就解释了客户遇到的，开漏模式时无法上拉到 3.3V 的现象。

. O, b* i$ @: X' T2 _/ R- q
修改测试代码，增加如下代码：

1. /* USER CODE BEGIN 2 */
   
2. SET_BIT(PWR->UCPDR, PWR_UCPDR_UCPD_DBDIS);
   ! y0 R" l& j: P  ~0 K, W
3. /* USER CODE END 2 */

复制代码

再次测试 PB14 输出，波形如下

* X7 |+ x5 N! [. f
+ j3 ]* d* h. C6 l* V, c

▲ 图5. PB14 输出的波形
; n# `* U  @* w+ Z9 m' Z( j
1 y5 p, D  l! j: e
此时的波形输出符合预期，测试正常。
0 T1 S$ w) c- M9 B5 j/ F


6 n& \. m( G# r3 j5 k. A
7 h7 Y7 u4 C1 [4 {2.2. 测试 2：PB14 的 PWM 输出频率低于其他的 GPIO
使用 TIM12 在 PB14/PB15 作为 PWM 输出。对比管脚为 PB15。
  l9 F0 H  y# G6 u( n4 M6 y
, ~& ^1 Q% f/ l& h
7 x/ J5 R/ W' l8 M2.2.1. GPIO 配置 1
( A8 ?" }+ D) x0 X( c

+ u  {3 ?! u* d! f
' a* i) @; V5 u
6 @3 _6 S) \- b! z; G8 v▲ 图6. PB14/PB15 配置 1

/ y% c  {3 g$ j8 v& O, o3 \; e
( h" C! T0 J8 V
0 O7 j3 Q8 q0 ^" i! C1 p# b
▲ 图7. TIM12 配置 1

# r  y7 h5 v, o3 x% `5 N/ C
' X* n7 y1 e5 g: Z; N3 c* V9 K2.2.2. 测试结果 1
' L& Z1 X6 z2 h# _9 _8 i4 ?+ T4 _


+ C9 M: i5 q6 S  }( K+ L! p, C2 }
▲ 图8. PB14/PB15 输出波形图 1
3 y1 ^6 P0 G% F7 S) o; p; j1 K此时 PB14 的 GPIO 输出为 0。修改 TIM12 的配置降低 PWM 频率再次测试。


$ M6 w5 U+ m8 h- F1 ]& i+ ?4 k$ ^( W
" M, M! i% P9 @2 i  v; O
▲ 图9. TM12 配置 2

$ c. h1 T5 X) a( r) O/ O, L& \
2.2.3. 测试结果 2
9 {) U2 p- W/ r


8 T; L# k/ Y+ u" F4 Z, a
, ?& Z0 a7 F8 x▲ 图10. PB14/PB15 输出波形图 2


+ k  N% ^7 F" h5 X此时的 PB14 是有输出的但波形幅值变小，似乎是 GPIO 设置的速度的问题造成的，修改 GPIO 速度 Maximum output speed 为 medium，再次测试。波形图如下。
# u' k& q, Y# x8 Y: z

) Z8 I3 ]5 C3 z; N
; k  d* r+ o0 T, {
8 m9 o2 B" x* [( Q; x▲ 图11. PB14_medium PB15_low 输出波形图

% e# T9 s5 P: y; w+ E! ]& c1 f( J
% f( @; w  w# w' e" I& j: w综合上述实验 1，2 可以看出 PB14 的输出 PWM 的最大频率确实是低于其它 GPIO 的。

  K; j' z; L# g, E+ P3 Q6 ?' e$ ^
03小结
# B! l- H: E# M由于 PB13,PB14 都连接到 USB PD，对于 PB14,PB13 的最大 GPIO 输出速度也是有 限制的，GPIO 输出速度只支持 low 和 medium, 最大 medium 速度为 10Mhz。关于这 些描述会添加在下一版本的 DS14258 中。

2 u: Q- w1 G! k2 ^* `6 Q
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