Поздравляю, вы только презентовали очередную надстройку над CMSIS. Да, все как и было обещано:

В этом материале я хочу рассказать о том, как писать программы для микроконтроллеров (Microcontroller Unit, MCU) Cortex-M, вроде STM32, используя лишь набор инструментов ARM и документацию, подготовленную STMicroelectronics.

Но, если уж на то пошло. Почему тогда полноценно не брать готовые битовые маски\значения для битовых полей регистров? Диссонанс прям возникает от такого:

 uint8_t pin2 = pin * 2;

 instance.regs->MODER &= ~(0x3 << pin2);

 instance.regs->MODER |= (0x1 << pin2);

Структуру с описанием порта значит из стандарта берем (обращение к полю MODER структуры GPIOx), а маску и битовое значение посчитаем сами. Иначе видимо не получится «низкоуровневое программирование»

Опять же, есть определенный нюанс с порядком настройки GPIO. Он описан не совсем явно (это уже к авторам вопрос), но регистр MODER прописывается в последнюю очередь, уже после всех основных настроек. Пример представлен в секции с описанием настройки альтернативной функции GPIO. Вы же пишите универсальную функцию инициализации? Значит это нужно учитывать. Вот фрагмент reference Manual, раздел GPIO, с указанием (неявно, но подтверждено на практике) порядка инициализации:

Peripheral alternate function:
– Connect the I/O to the desired AFx in one of the GPIOx_AFRL or GPIOx_AFRH
register.
– Select the type, pull-up/pull-down and output speed via the GPIOx_OTYPER,
GPIOx_PUPDR and GPIOx_OSPEEDER registers, respectively.
– Configure the desired I/O as an alternate function in the GPIOx_MODER register.

Более того, если регистр будет настроек на выход, то значение в ODR (лучше через BSRR) должно быть записано заранее. Иначе на линии запросто возникает короткий импульс.

Аналогично выглядит и использование ODR (Output Data Register, регистр выходных данных), с помощью которого осуществляется вывод данных на пин:

Для вывода лучше использовать BSRR. Это опять же рекомендовано в документации. В добавок доступ будет атомарным, код проще, время исполнения меньше. Что-то типа этого (упрощенно, чтобы показать смысл):

port->BSSR = 1 << pin; // для установки 1

port->BSSR = 1 << pin << 16; // для сброса в 0

Это позволит, в том числе, работать и с битовой маской, если нужно изменить сразу несколько пинов одного порта. Назначение регистра ODR ровно такое же, как и IDR — узнать состояние порта. Т.е. его следует использовать только для контроля, что значение действительно выставило в выходном регистре.

Конечно, разрабатывать программы для MCU STM32 можно с помощью существующих фреймворков. Это может быть ST HAL, обычный CMSIS, или даже что-то, более близкое к Arduino. Но… что тут увлекательного?

Использование фреймворка без чтения документации вредно. Все равно придется рано или поздно лезть в потроха для исправления ошибок авторов фреймворка. HAL именно за это и ругают чаще всего. Те ошибки, что я указал вам, были (а может и до сих пор есть) в HAL от ST. Даже в CMSIS от arm попадаются ошибки, от этого никто не застрахован. Не верите, посмотрите их github.

И, с другой стороны, если документация к STM32 кажется кому-то, работающему с этой платформой, так сказать, бредом сивой кобылы, то можно ли говорить о том, что этот человек по-настоящему понимает данную платформу?

Простите, но вы сами видимо не совсем понимаете данную платформу. Заметьте, это всего лишь GPIO, простой как 3 копейки модуль, но и в нем у вас ошибки.
А что говорить про I2C\SPI, где таких мелочей вагон и маленькая тележка?