STM32 USBD VBUS PA9 as GPIO

6 {8 `8 r3 L0 `, }8 s/ e. e前言
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。

3 C6 M. b* b9 P$ q) Z' b+ U一、现象的复现
% @2 K" N  I7 u8 T硬件：Nucleo-F207ZG board，利用CubeMx生成代码出现同样的问题：
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对于硬件，客户的示意图如下：
4 A, v( x: Q& h# ^, d5 }
, A: s( ~3 ^7 M, ~' t  [
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 ;
$ u. L4 w! P% l
: u8 ^2 g% {9 ~( V1.1 PA9为通用输出GPIO，未使用USB FS模块
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;

, k; u) I4 J7 T" Q
1.2 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。
6 b$ M# z+ S- d9 j7 O6 l- @" a测试发现，如果配置：
如果OTG_FS_GCCFG(offset_0x038) = 0xXX2DXXXX，那么PA9 只有2V 输出;
) [; t) N- Y- r$ }9 ?如果OTG_FS_GCCFG(offset_0x038) = 0xXX25XXXX，那么PA9 会有 3V3 输出;
客户的问题被发现。

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1.3 PA9为输出GPIO，推挽模式，使用USB FS模块
9 k7 t7 X! J/ N" [6 x0 w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;

1.4 PA9为输入GPIO，NO PU/PD，未使用USB FS模块
# C1 T7 w! E9 v$ b9 O1 J, f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。
4 g( }3 _5 C) j3 S
+ y% I) I5 V+ M  K1. 5 PA9为输入GPIO，NO PU/PD，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，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：
6 f: D" M0 F* O7 G" ~, B0 b( T如果OTG_FS_GCCFG(offset_0x038) = 0xXX2DXXXX，PA9 输入为2V；
2 C- D  R! z% R7 B1 T& j- a: F; ~4 l如果OTG_FS_GCCFG(offset_0x038) = 0xXX25XXXX，PA9输入为3V3；
$ M- Y" i. [" F) y% }" x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。
如果配置成为通用的GPIO，在该芯片参考手册中，我们发现：


. F. w% s( L) [: V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。
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：
; h7 E" N" U& G/ m1 U$ G1/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.
; a6 E) g( z; Z: d# X2/Bit 19 VBUSBSEN and Bit 18 VBUSASEN 这两个比特位也需要被复位。
: @  }; H% X/ F5 }3 M客户按照上述重新配置后，问题不再出现。

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参考

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