ここには簡潔に記載することにする。

【原因】

STM32CubeIDEのCode Generator（コードジェネレーター）で出力された以下、__HAL_AFIO_REMAP_SWJ_DISABLE(); のコードである。
__HAL_AFIO_REMAP_SWJ_DISABLE()は、JTAG-DPとSW-DPをDisabledにする設定なので ST-Link等のデバッガーが接続できなくなって当然である。

main()
 +- HAL_Init()
 |   +- HAL_MspInit()
 |       +- __HAL_AFIO_REMAP_SWJ_DISABLE() ★これが原因
 |

【対処】

HAL_MspInit()でコールしている__HAL_AFIO_REMAP_SWJ_DISABLE()を削除すれば良いのだが、ST-Linkが接続できないので、STM32 ST-LINK Utilityを使用してFLASHメモリに書き込んだプログラムを削除する必要がある。

【ST-LINK Utilityで接続する方法】

前提条件として、基板にRESETスイッチが必要である。（RESETスイッチが無い場合、基板に通電した状態でマイコン端子のNRSTをGNDに落とした状態がRESETスイッチON状態、GNDから離せばスイッチOFF状態ですが、場合によっては抵抗(10KΩ)を付けないと基板が死にます。RESETサブ基板を作りましょう）
手順①：ST-LINK Utilityを起動する。※ST社サイトからダウンロードできます。
手順②：基板のRESETスイッチを押し続ける。
手順③：ST-LINK Utilityの[Connect to the target]ボタンをクリックする。
手順④：基板のRESETスイッチを離す。
※接続できない場合、手順④の実施タイミングにより接続できない時があるので、手順②からやり直しましょう。
手順⑤：書き込んだセクターだけをメニューの[Erase sector]で消去する。
※[Full chip erase]ボタンでFLASHメモリの全領域を消去しても良いが、DFU（プログラムダウンローダー）まで消去される。私はDFUを使用せず、ST-Linkでプログラムを書き込んでいるので全領域消去してます。
※Erase sectorを調べるには、プログラムが書き込まれているアドレス範囲を調べる必要がある。debugまたはreleaseフォルダからxxxx.mapファイルを検索して、エディタで開いて確認しましょう。
手順⑥：[Disconnect from the target]ボタンをクリックする。

【対処完了】

これで、STM32CubeIDEでST-Link-V2が接続できます。原因を排除したプログラムでデバッグ再開できます。

年末年始休暇を利用して、STM32F103C8でI2CデバイスのMCP23017をPB6,PB7(I2C1 SCL,SDA)に接続した回路をブレッドボードに実装してみた。
そして、STM32CubeMX(CubeF1)にて初期化部分のコードを生成したところバグがあることが分かった。
開発環境の各バージョンは次の通りである。
・STM32FCubeMX Ver5.0.0
・STM32CubeF1 Ver1.7.0
・IAR社 EWARM 7.50.3

STM32CubeMXで自動生成された下記コードでは、I2C SCLにクロックが出力されない事が分かった。

void HAL_I2C_MspInit(I2C_HandleTypeDef* hi2c)
{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  if(hi2c->Instance==I2C1)
  {
  /* USER CODE BEGIN I2C1_MspInit 0 */

  /* USER CODE END I2C1_MspInit 0 */

    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
    /**I2C1 GPIO Configuration    
    PB6     ------> I2C1_SCL
    PB7     ------> I2C1_SDA 
    */
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_OD;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

    /* Peripheral clock enable */   ★★I2CペリフェラルへのクロックEnableは、
    __HAL_RCC_I2C1_CLK_ENABLE();    ★★HAL_GPIO_Init()より前に行わないとI2Cが正常に動作しない
  /* USER CODE BEGIN I2C1_MspInit 1 */

  /* USER CODE END I2C1_MspInit 1 */
  }

}

私は、GPIOBのクロックの直後に移動した。

__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_I2C1_CLK_ENABLE();

ちなみに、MCP23017のdevice addressは0x20であるが、I2C APIのパラメータに渡すときは、左にシフトして(0x40)渡すことが、API仕様に書いてあります。

#include "stm32f1xx.h"

/** i2cスレーブアドレス */
#define SLAVE_ADDR  0x40
/** i2cデバイスハンドル */
I2C_HandleTypeDef   MCP23017_handle;

void MCP23017_init(void)
{
    uint8_t rw_buff[2];

    /* Initialize for I2C */
    MCP23017_handle.Instance = I2C1;
    MCP23017_handle.Init.ClockSpeed = 100000;
    MCP23017_handle.Init.DutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2;
    MCP23017_handle.Init.OwnAddress1 = 0;
    MCP23017_handle.Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT;
    MCP23017_handle.Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE;
    MCP23017_handle.Init.OwnAddress2 = 0;
    MCP23017_handle.Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE;
    MCP23017_handle.Init.NoStretchMode = I2C_NOSTRETCH_DISABLE;
    if( HAL_I2C_Init( &MCP23017_handle ) != HAL_OK )
    {
        Error_Handler();
    }

    /** I2Cデバイスからの読み出し（デバッグ用） */
    rw_buff[0] = 0x05;
    if( HAL_I2C_Master_Receive( &MCP23017_handle, SLAVE_ADDR, rw_buff, 1, HAL_MAX_DELAY ) != HAL_OK ){
//  if( HAL_I2C_Master_Transmit( &MCP23017_handle, SLAVE_ADDR, rw_buff, 1, HAL_MAX_DELAY ) != HAL_OK ){
//  if( HAL_I2C_Master_Transmit_IT( &MCP23017_handle, SLAVE_ADDR, rw_buff, 1 ) != HAL_OK ){
        Error_Handler();
    }
}