GSV2501 产品规格详解与应用总结
从产品核心规格（分模块拆解）和产品应用场景两部分展开，覆盖技术参数、功能特性、电气特性及典型应用。
一、产品核心规格详解
GSV2501 是基石酷联（GScoolink）推出的高性能低功耗 HDMI 2.0 发射器，集成嵌入式 RISC-V 架构 MCU、eARC/ARC 接收器，支持音频处理与灵活控制，封装为 QFN64，核心目标应用为家庭影音（HomeAV）与专业影音（ProAV）。
1. 基础信息与核心架构
- 厂商：GScoolink Microelectronics Co.,LTD.（基石酷联微电子）
- 产品定位：HDMI 2.0 Tx（发射器）+ 嵌入式 MCU + eARC/ARC Rx（接收器）
- 核心架构：集成视频发生器、像素处理器、HDMI 2.0 编码器、HDCP 模块、Tx PHY、音频提取 / 插入模块、CEC 引擎，架构框图如下（参考规格书 Figure 1）：
视频发生器 → 像素处理器 → HDMI 2.0编码器 → HDCP → Tx PHY（HDMI输出）音频模块（提取/插入/SPDIF转I2S）→ 嵌入式MCU（带Flash）CEC引擎 + eARC/ARC Rx → 音频TTL输入/输出
2. 关键功能模块规格
2.1 HDMI 发射器模块（核心功能）
HDMI 发射器是产品核心，合规性与性能直接决定影音传输能力，关键参数如下：
| 特性分类 | 具体规格 |
|---|---|
| 合规标准 | - HDMI 2.0b / HDMI 1.4b（向下兼容）- HDCP 2.2/2.3 / HDCP 1.4（版权保护） |
| 传输性能 | - 最大数据速率：18Gbps（TMDS 协议，6Gbps/3 通道）- 支持视频格式：4K@60Hz、4K@30Hz、480i@60Hz 等（HDMI 2.0 定义内任意时序，由集成视频发生器生成） |
| 信号优化 | - 可编程电压摆幅、压摆率（Slew-Rate）、预加重（Pre-emphasis）- 支持 TMDS 信号 AC 耦合（简化硬件设计） |
| 辅助功能 | - 集成色彩空间转换器（Color Space Converter）- 硬件 CEC 引擎（支持 HDMI 信号链远程控制）- DDC/HPD/CEC 引脚支持 5V 耐压（提升抗干扰性） |
2.2 音频处理模块（差异化功能）
音频功能是 GSV2501 的核心亮点，支持提取、插入、格式转换，覆盖多场景音频需求：
支持的音频格式（参考规格书 Table 1）：
音频包 ID 包类型 支持的采样频率（KHz） 0x02 LPCM / 压缩音频包 32/44.1/48/88.2/96/176.4/192/256/352.8/384/512/705.6/768 0x07 1 位音频包（One Bit） - 0x08 DST 音频包 - 0x09 高比特率音频包（HBR） 支持（含 HBR 音频提取） 核心音频功能：
- 音频提取：从 eARC/ARC 接收器中提取音频，输出格式为 I2S/SPDIF/HBR/DSD/TDM；
- 音频插入：将外部 I2S/SPDIF 音频插入 HDMI 输出流，支持 HDCP 加密；
- SPDIF 转 I2S：通过单条 TTL 总线实现双向转换（输入 SPDIF → 输出 I2S，或反之）。
音频总线配置（参考规格书 1.4-1.6 节，分 3 种模式）：
配置模式 关键引脚功能（以 AUD 系列为例） 输出模式 - AUD_D0~D3：I2S 数据（D0 = 立体声，D1=3/4 通道，D2=5/6 通道，D3=7/8 通道）- AUD_D4：SPDIF 输出- AUD_D5（LRCLK/WS）：帧时钟（0 = 左声道，1 = 右声道）- SCLK（BCLK）：位时钟（固定 64Fs）- MCLK：系统时钟（128Fs/256Fs/384Fs/512Fs 可选） 输入模式 - 立体声 I2S：AUD_D0（数据）+ AUD_D5 + SCLK + MCLK- SPDIF：仅需 AUD_D0（SPDIF 输入）- 8 通道 I2S：AUD_D0~D3 + AUD_D5 + SCLK + MCLK（需外部 MCLK） 双向模式 单总线同时支持插入与提取：- 输出：AUD_D0（I2S）+ AUD_D1（LRCLK）+ AUD_D2（MCLK）+ AUD_D3（BCLK）- 输入：AUD_D4（I2S）+ AUD_D5（LRCLK）+ SCLK（BCLK）+ MCLK
2.3 系统控制模块（稳定性与灵活性保障）
- 嵌入式 MCU：基于 RISC-V 架构，支持两种控制模式：
- 内部 MCU 模式：通过 QSPI Flash 接口加载程序（需外部 Flash）；
- 外部 MCU 模式：通过 I2C 接口由外部控制器控制。
- 外围接口：
- 时钟：需外部 25MHz 晶振（XTALI/O 引脚），晶振参数要求：精度 < 300ppm、EF<0.7、负载电容 CL=18pF、ESR=50；
- 通用接口：可配置引脚支持 UART（串口）、Timer（定时器）、GPIO（通用 IO）；
- 监控：集成温度传感器，可读取芯片结温（结温最大值 125℃）。
- CEC 功能：硬件 CEC 引擎支持 HDMI 信号链的远程控制（如通过电视遥控器控制音响），简化多设备联动设计。
3. 引脚规格（QFN64 封装）
GSV2501 采用 QFN64 封装，引脚分为电源、HDMI Tx、数字控制、音频四大类，关键引脚及功能如下（参考规格书 Table 8）：
| 引脚类型 | 关键引脚 | 引脚号 | 核心功能 |
|---|---|---|---|
| 电源引脚 | DVDD12 | 2,10,48,58,63 | 数字 1.2V 供电（核心逻辑） |
| DVDD33 | 5,15,30,54 | 数字 3.3V 供电（IO 口） | |
| TX_AVDD | 16,19,24 | HDMI Tx 模拟 1.2V 供电 | |
| EAVDD | 27 | eARC 模块 1.2V 供电 | |
| REXT400 | 55 | 外部 400Ω 电阻接 3.3V（电源校准） | |
| HDMI Tx 引脚 | EARCN/EARCP | 28/29 | eARC 差分信号接收（N/P 极） |
| CEC | 11 | CEC 控制信号（5V 耐压） | |
| TX_SDA/TX_SCL | 12/13 | HDMI DDC 通道（I2C，读取显示设备 EDID） | |
| TX_HPD | 14 | 热插拔检测（Hot Plug Detect） | |
| TX_0P/TX_1N/P/TX_2N/P | 21,22,23,25,26 | TMDS 数据通道（0/1/2） | |
| TX_CN/CP | 17/18 | TMDS 时钟通道（N/P 极） | |
| 数字控制引脚 | I2C_SDA/I2C_SCL | 36/35 | 外部 MCU 控制 I2C（最大 400KHz） |
| RESETB | 34 | 复位引脚（低电平复位，高电平工作，需电源稳定后 > 1ms 拉高） | |
| P_MODE | 33 | MCU 启动模式（高 = QSPI Flash 启动，低 = 外部 MCU 启动） | |
| XTALI/XTALO | 3/4 | 25MHz 晶振输入 / 输出 | |
| JTAG_1/JTAG_2 | 32/31 | MCU 调试（TCK/TMS），可复用为中断输出 / AVmute 输出 | |
| 音频引脚 | AUD1_D0~D5/AUD1_SCLK/MCLK | 41-44,51-53 | 音频总线 1（支持 I2S/SPDIF，可复用为 QSPI/SPI/GPIO） |
| AUD2_D0~D5/AUD2_SCLK/MCLK | 45-47,49-50 | 音频总线 2（功能同 AUD1，引脚复用一致） |
4. 电气规格（可靠性与兼容性保障）
4.1 时序特性（关键时序要求）
- 电源上电顺序（参考规格书 Figure 5）：
- 先供电DVDD12（1.2V）→ 2. 供电DVDD33（3.3V）、TX_AVDD（1.2V）、EAVDD（1.2V）→ 3. 电源稳定后，RESETB 引脚需延迟 > 1ms 再拉高（避免复位不彻底）。
- I2C 时序（参考规格书 Figure 6-7）：
- 地址格式：8 位页地址 + 16 位寄存器地址，设备地址为
0xB0（8 位）； - 读写要求：每 8 位数据需回传 ACK，读操作需 “重启（Restart）” 信号切换为读模式，最后 1 字节读需回传 NACK。
- 地址格式：8 位页地址 + 16 位寄存器地址，设备地址为
- I2S 时序（参考规格书 Figure 8-10）：
- 支持 3 种模式：标准（默认）、左对齐、右对齐；
- 每声道占用32 个 SCLK 周期（位时钟），数据高位（MSB）优先传输。
4.2 工作条件（环境与电源）
| 条件分类 | 具体规格 |
|---|---|
| 温度范围 | - 工作温度：-20℃ ~ 85℃（商业级）- 最大结温（Tj）：125℃（内置温度传感器监控） |
| 电源电压范围 | - DVDD33：3.0V ~ 3.6V（典型 3.3V）- DVDD12/TX_AVDD/EAVDD：1.08V ~ 1.32V（典型 1.2V） |
| 信号电平 | - 音频 TTL 引脚逻辑高：2.8V ~ 3.6V- I2C SCL 最大频率：400KHz（快速模式） |
| HDMI TMDS 特性 | - 数据通道单端摆幅：400mV ~ 600mV- 时钟通道单端摆幅：200mV ~ 600mV- 单端高电平：TVDD - 400mV ~ TVDD + 10mV（TVDD 为 Tx 供电） |
5. 封装与订购信息
- 封装类型：QFN64（无铅方形扁平无引脚封装，需注意 PCB 散热设计，EPAD 引脚建议接地增强散热）；
- 订购型号：GSV2501（唯一型号）；
- 包装方式：Tray（托盘包装）；
- 温度等级：-20℃ ~ 85℃（商业级应用）。
二、产品应用总结
GSV2501 的核心优势是高集成度（HDMI 2.0 Tx + 音频处理 + RISC-V MCU）、灵活的音频配置、低成本小封装，完美匹配 HomeAV 与 ProAV 场景的需求，具体应用场景如下：
1. 家庭影音系统（HomeAV）
1.1 4K 家庭影院终端
- 应用场景：蓝光播放器、4K 机顶盒、游戏主机的 HDMI 输出模块；
- 适配原因：
- 支持 HDMI 2.0b（18Gbps）与 4K@60Hz 视频，满足高清画质需求；
- 支持 HDCP 2.2/2.3，符合版权内容播放要求（如 Netflix、Disney+）；
- eARC/ARC 接收功能可回传电视音频到 Soundbar，同时支持音频提取（将 HDMI 中的音频输出到外置功放）。
1.2 智能 Soundbar / 音响
- 应用场景：中高端 Soundbar 的 HDMI 接口模块；
- 适配原因：
- 支持 SPDIF 转 I2S（单 TTL 总线双向转换），可将电视 SPDIF 输出转为 I2S 给音响解码；
- 嵌入式 MCU 简化控制（如音量调节、音效模式切换），无需额外 MCU；
- CEC 功能支持电视遥控器联动控制 Soundbar，提升用户体验。
2. 专业影音设备（ProAV）
2.1 会议系统与视频会议终端
- 应用场景：高清会议摄像机、视频会议终端的 HDMI 输出；
- 适配原因：
- 集成视频发生器，可生成自定义时序（如 1080P@60Hz、4K@30Hz），适配不同显示设备；
- 支持音频插入（将麦克风音频插入 HDMI 视频流），简化多设备接线；
- 温度范围 - 20℃~85℃，适应会议室不同环境温度。
2.2 数字标牌与广告机
- 应用场景：4K 数字标牌（如商场、机场广告屏）的 HDMI 驱动模块；
- 适配原因：
- QFN64 小封装节省 PCB 空间，适合紧凑设计；
- 支持 AC 耦合 TMDS 信号，减少外部元件（如电容），降低 BOM 成本；
- 外部 Flash 接口可存储配置参数（如分辨率、亮度），上电自动加载。
3. 音频处理设备
3.1 SPDIF-I2S 转换器
- 应用场景：桌面音响、解码器的格式转换模块；
- 适配原因：
- 单总线双向支持 SPDIF 转 I2S，无需复杂外围电路；
- 支持高采样率（最高 768KHz），满足 Hi-Res 音频需求；
- 嵌入式温度传感器可监控芯片温度，避免过载损坏。
3.2 多声道音频提取器
- 应用场景：家庭影院多声道功放的音频提取模块；
- 适配原因：
- 支持 8 通道 I2S 提取（从 HDMI eARC 中提取 7.1 声道音频）；
- 硬件 CEC 引擎可联动控制功放与电视，简化操作。
4. 核心应用优势总结
| 优势维度 | 对应用的价值 |
|---|---|
| 高集成度 | 减少外部元件（如 MCU、视频发生器、音频转换器），降低 BOM 成本与 PCB 面积 |
| 灵活的音频配置 | 覆盖 SPDIF/I2S/HBR/DSD，适配不同音频设备，减少定制开发 |
| 合规性全面 | 支持 HDMI 2.0b/HDCP 2.2，满足高清版权内容播放要求，适配主流显示设备 |
| 易用性 | 嵌入式 MCU + 可配置引脚，简化控制逻辑，缩短产品上市周期 |
三、总结
GSV2501 是一款为 HomeAV 与 ProAV 量身定制的高集成 HDMI 2.0 发射器，核心竞争力在于 “HDMI 传输 + 音频处理 + MCU 控制” 三位一体的集成设计。其规格覆盖 4K@60Hz 传输、多格式音频处理、宽温工作环境，应用场景从家庭影院、Soundbar 到专业会议、数字标牌，是一款兼顾性能、成本与灵活性的解决方案。
