GSV6125@ACP#6125/1125产品参数详解及产品应用分享

GSV6125 参数规格详解与产品应用总结

一、参数规格详解

（一）基础信息与核心定位

GSV6125 是广源盛（GScoolink）推出的高性能、低功耗信号转换器，核心功能是实现 HDMI 2.0 信号到 Type-C 接口 DisplayPort 1.4 信号的转换，集成嵌入式 MCU、Type-C 通道配置（CC）、电力传输（PD）控制器及 Billboard USB 2.0 控制器，采用 QFN64 封装，适用于需要 HDMI 与 Type-C/DP 接口互转的嵌入式场景。

（二）关键功能参数

1. DisplayPort（DP）发射器

• 合规性：符合 VESA DisplayPort 1.4a 标准，同时兼容 DisplayPort 原生模式与 USB Type-C 替代模式（Alt-DP），适配 Type-C 接口设备的显示需求；支持 HDCP 2.2/2.3 及 HDCP 1.4 版权保护协议，满足高清内容传输的版权安全要求。
• 速率与通道配置：
  • 支持 HBR3（8.1Gbps）、HBR2（5.4Gbps）、HBR（2.7Gbps）、RBR（1.62Gbps）四种速率等级，总带宽最高达 32.4Gbps（4 通道 HBR3），可满足 4K@60Hz 及更高规格的显示需求。
  • 支持 1/2/4 通道主链路（Main-Link）灵活配置，适配不同带宽需求的显示设备。
• 显示增强功能：
  • 支持高动态范围（HDR）及动态 / 静态元数据，提升显示画面的明暗层次与色彩表现；支持扩频时钟（SSC），减少电磁干扰（EMI），保障信号传输稳定性。
  • 支持 3D 显示格式（堆叠帧、左右并排、上下分屏），适配 3D 显示场景；具备可编程自适应均衡功能，可补偿长距离传输中的信号损耗，确保信号完整性。
  • 支持音频插入（Audio Insertion）功能，可将外部音频信号嵌入 DP 视频流中同步传输；支持水平消隐缩减（Horizontal Blanking Reduction），在 4K@60Hz 格式下优化显示时序，提升传输效率。

2. HDMI 接收器

• 合规性与速率：符合 HDMI 2.0b、HDMI 1.4b 标准，支持 HDCP 2.2/2.3 及 HDCP 1.4（中继器 / 接收器模式），兼容主流 HDMI 信号源；采用 TMDS 技术，单通道速率最高 6Gbps，3 通道总带宽达 18Gbps，可接收 4K@60Hz 的 HDMI 视频信号。
• 显示与信号特性：
  • 支持 HDR 及动态 / 静态元数据，可准确接收并处理 HDMI 信号中的高动态范围信息；集成可编程自适应均衡功能，提升对长距离 HDMI 线缆传输信号的接收能力。
  • 支持 3D 显示格式（帧打包、左右并排、上下分屏），适配 3D HDMI 信号源；内置最大 512 字节的可配置 EDID（扩展显示识别数据），可模拟不同显示设备的 EDID 信息，确保与 HDMI 信号源的兼容性。
  • DDC/HPD 引脚具备 5V 耐压能力，提升接口的抗干扰与耐用性，适应复杂的硬件连接环境。

3. USB Type-C DisplayPort 替代模式接收器

• 合规性：符合 USB Type-C 1.1/1.0 规范及 USB Power Delivery（PD）3.0 规范，支持 Type-C 接口的电力传输与显示信号传输双重功能；支持 Billboard USB 2.0 功能，当设备未识别为显示设备时，可通过 Billboard 功能提示用户设备类型或驱动安装需求。
• 通道配置：具备可编程 USB Type-C 通道配置（CC）功能，可自动或手动配置 Type-C 接口的信号通道，实现 DisplayPort 替代模式的切换，适配不同 Type-C 设备的接口协议需求。

4. 像素处理器

• 色彩与格式转换：支持色彩空间转换（如 YCbCr 与 RGB 互转）、YCbCr 444-420 时序转换，可适配 HDMI 输入与 DP 输出设备之间的色彩格式差异，确保显示色彩一致性。
• 分辨率调整与去隔行：具备固定比例（2 倍）的水平 / 垂直降频器，可实现 4K 到 2K 的分辨率下转换，当输入信号带宽超过下游 DP 设备能力时，可自动调整分辨率以保障信号正常传输；支持去隔行功能，将隔行扫描的 HDMI 信号（如 480i、1080i）转换为逐行扫描信号，提升显示画面的流畅度。

5. 音频输入 / 输出

• 音频提取与转换：支持从 HDMI 接收信号中提取 I2S 与 SPDIF 音频信号，提取的音频格式覆盖 LPCM、压缩音频、1 位音频（如 DSD）、DST 音频、高比特率音频流（如表 1 所示），采样频率最高达 768KHz；支持 SPDIF 到 I2S 的双向转换，通过单条双向 TTL 总线实现两种音频格式的互转，简化硬件连接。
• 音频接口配置：
  • 输出配置：音频总线设为输出时，I2S 与 SPDIF 可同时输出（如表 2、3 所示），I2S 输出包含 SDATA（音频数据）、LRCLK/WS（声道时钟）、SCLK（位时钟，固定为 64Fs）、MCLK（系统时钟，可选 128Fs/256Fs/384Fs/512Fs），SPDIF 可通过 AUD_D0 引脚输出 1-2 通道数据。
  • 输入配置：音频总线设为输入时，可选择 I2S 或 SPDIF 输入（如表 4、5 所示），I2S 输入需外部提供 MCLK 时钟，SPDIF 输入可自动检测采样频率并更新通道状态，I2S 输入需通过软件配置采样频率。

6. 系统特性

• MCU 模式：支持外部 MCU（通过 I2C 控制）或内部 MCU 模式，内部 MCU 需搭配外部 Flash 使用，外部需接入 25MHz 晶振提供时钟信号，满足不同系统控制架构的需求。
• 控制与监测：提供 UART/Timer/GPIO 引脚（由内部 MCU 控制），支持外设扩展与自定义控制逻辑；具备邮箱（Mailbox）功能，外部 MCU 可通过该功能读取芯片内部的功能状态（如信号锁定、温度等）；集成温度传感器监测电路，实时监测芯片工作温度，避免过热导致性能异常。

（三）电气与环境参数

1. 温度条件

• 工作温度范围：0°C~70°C，采用车规级工艺设计，可适应工业、车载等对温度稳定性要求较高的场景；最大结温：125°C，需合理设计散热方案，防止芯片结温超过上限。
• ESD 防护：具备 8kV HBM（人体放电模式）静电防护能力，显著高于常规芯片的 ESD 防护水平，提升芯片在生产、安装和使用过程中的抗静电损坏能力。

2. 电源条件

• 电源类型与电压：需提供多种电源电压，包括数字 1.2V（DVDD12）、数字 IO 3.3V（TVDD）、模拟 / 数字 3.3V（VDD33）、RX 端口模拟 1.2V（RX_AVDD）、TX 端口模拟 1.2V（TX_AVDD），不同电源需分别供电以保障各模块稳定工作。
• 上电时序：3.3V 电源（VDD33、TVDD）需在 1.2V 电源（DVDD12、RX_AVDD、TX_AVDD）之后供电，且复位信号（RESETB）需在电源稳定后再置高，避免因上电顺序错误导致芯片损坏或功能异常。

3. 接口电气参数

• 音频引脚：音频 TTL 引脚逻辑高电平耐受范围为 2.8V~3.6V，适配主流数字音频信号的电平标准，确保音频信号传输的准确性。
• I2C 接口：最大 SCL 频率为 400KHz（快速模式），采用 8 位页地址 + 16 位寄存器地址的寻址方式，设备地址为 0xB0（8 位），每 8 位 transaction 需提供 ACK 信号，支持寄存器的读写操作，满足系统对芯片的配置与状态读取需求。

（四）封装与引脚参数

• 封装类型：QFN64（Quad Flat No-Lead 64 引脚），封装尺寸关键参数如下：

  符号	最小值（MIN）	典型值（NOM）	最大值（MAX）	单位
  A	0.70	0.75	0.80	mm
  -	-	0.02	0.05	mm
  -	0.15	0.20	0.25	mm
  -	0.18	0.20	0.25	mm
  (1)	7.90	8.00	8.10	mm
  112	6.10	6.20	6.30	mm
  -	0.40	-	-	mm
  Xd	6.00	-	-	mm
  -	7.90	8.00	8.10	mm
  -	6.10	6.20	6.30	mm
  -	6.00	-	-	mm
  I.	0.45	0.50	0.55	mm
  K	0.20	-	-	mm
  -	0.30	0.35	0.40	mm

• 关键引脚功能：
  • HDMI_RX 引脚：包括 RXA_5V（48 脚，5V 检测）、RXA_HPD（45 脚，热插拔检测）、RXA_SDA/RXA_SCL（46~47 脚，DDC 数据 / 时钟）、RXA_CN/RXA_CP（50~51 脚，TMDS 时钟差分输入）、RXA_0N/RXA_0P~RXA_2N/RXA_2P（53~54、55~56、58~59 脚，TMDS 数据差分输入）。
  • DP_TX 引脚：包括 TXA_HPD（5 脚，热插拔检测）、TXA_AUXP/TXA_AUXN（6~7 脚，AUX 通道差分信号）、TXA_0N/TXA_0P~TXA_3N/TXA_3P（9~10、12~13、14~15、17~18 脚，主链路差分输出）。
  • Type-C 相关引脚：CC0A/CC0B（23~24 脚，Type-C 通道配置）、USB_DP/USB_DM（44~43 脚，USB 2.0 数据）、VMON0（21 脚，VBus0 监测），实现 Type-C 接口的信号与电力管理。
  • 控制与时钟引脚：RESETB（30 脚，复位，低电平有效）、XTALI/XTALO（2~3 脚，25MHz 晶振输入 / 输出）、I2C_SDA/I2C_SCL（32~31 脚，I2C 数据 / 时钟，可复用为 GPIO）。
  • 电源引脚：DVDD12（33、39 脚）、TVDD（4、8、20 脚）、VDD33（27、49 脚）、RX_AVDD（1、52、57、62 脚）、TX_AVDD（11、16、19 脚），需严格按照上电时序供电。

二、产品应用总结

（一）核心应用模式

1. HDMI 2.0 到 DisplayPort 转换

• 应用流程：HDMI 信号源（如机顶盒、电脑、相机）输出的 HDMI 2.0 信号（含视频与音频）输入至 GSV6125 的 HDMI 接收器，芯片内部通过 HDCP 处理器进行版权验证，像素处理器对视频信号进行色彩转换、分辨率调整（如 4K 转 2K）或去隔行处理，随后将处理后的视频信号传输至 DP 发射器，编码为 DisplayPort 1.4 信号输出至 DP 显示设备（如 DP 显示器、投影仪）；同时可从 HDMI 信号中提取音频，通过音频接口输出至音响设备，或嵌入 DP 流中同步传输。
• 核心价值：解决 HDMI 信号源与 DP 显示设备之间的接口不兼容问题，支持 4K@60Hz 等高规格信号传输，满足高清显示需求。

2. HDMI 2.0 到 Type-C 替代 DisplayPort 转换

• 应用流程：HDMI 信号源输入的信号经 GSV6125 的 HDMI 接收器处理后，芯片通过内部 Type-C CC/PD 控制器配置 Type-C 接口为 DP 替代模式，同时由 USB 2.0 控制器实现 Billboard 功能；处理后的视频信号由 DP 发射器编码为 Type-C Alt-DP 信号，通过 Type-C 接口输出至 Type-C 设备（如 Type-C 笔记本、平板、显示器），同时 PD 控制器可实现 Type-C 接口的电力传输（如为设备充电）。
• 核心价值：适配 Type-C 接口设备的普及趋势，实现 HDMI 信号到 Type-C Alt-DP 信号的转换，同时支持电力传输，简化设备连接（单 Type-C 线实现显示 + 供电）。

（二）典型应用场景

1. 消费电子接口扩展

• 场景描述：适用于机顶盒、游戏主机、高清播放器等 HDMI 输出设备，需连接 Type-C/DP 接口的显示器、电视或投影仪的场景；或笔记本电脑（Type-C 接口）需外接 HDMI 显示器时，反向实现 DP 到 HDMI 的转换（需配合信号方向配置）。
• 优势体现：支持 4K@60Hz 高规格信号，满足高清影音需求；集成 PD 控制器，可通过 Type-C 接口为设备供电（如为笔记本充电）；Billboard 功能提升设备兼容性，避免因接口识别问题导致的无法使用。

2. 工业与车载显示系统

• 场景描述：工业控制领域中，HDMI 接口的工业相机、数据采集设备需连接 DP 接口的工业显示器；车载领域中，车载主机（HDMI 输出）需连接 Type-C 接口的车载屏幕，同时需满足车规级温度稳定性（0°C~70°C）与抗 ESD 能力（8kV HBM）。
• 优势体现：车规级工艺设计，适应工业 / 车载的复杂温度环境；高 ESD 防护能力提升设备可靠性；像素处理器的分辨率调整与去隔行功能，可适配不同工业 / 车载显示设备的分辨率需求。

3. 多媒体会议与投影系统

• 场景描述：会议场景中，演讲者的电脑（HDMI 输出）需连接会议室的 DP 投影仪或 Type-C 接口的大屏显示器，同时需提取音频信号连接音响系统，或通过 Type-C 接口为电脑供电。
• 优势体现：支持音频提取与嵌入功能，满足会议影音同步需求；Type-C Alt-DP 模式支持单线缆连接（显示 + 供电），简化会议设备部署；自适应均衡功能保障长距离线缆传输的信号稳定性（如会议室中设备间距较远）。

4. 医疗与专业显示设备

• 场景描述：医疗领域中，HDMI 接口的医疗影像设备（如超声仪、内窥镜）需连接高分辨率 DP 医疗显示器，需保证信号传输的准确性与稳定性；专业设计领域中，HDMI 接口的设计电脑需连接 Type-C/DP 接口的专业绘图显示器，支持 4K@60Hz 及 HDR 显示。
• 优势体现：支持 HDR 与高分辨率信号传输，保障医疗影像或设计图的细节显示；HDCP 版权保护功能满足专业内容的版权需求；温度监测与稳定的电气性能，确保设备长时间可靠运行。

（三）产品竞争优势

1. 功能集成度高：集成 HDMI 2.0 接收、DP 1.4 发射、Type-C CC/PD 控制、Billboard USB 2.0、嵌入式 MCU、音频处理等功能于一体，减少外部元器件数量，降低系统体积、成本与复杂度。
2. 性能规格领先：支持 HDMI 2.0（18Gbps）、DP 1.4（32.4Gbps）高带宽传输，可满足 4K@60Hz 及 HDR 需求；8kV HBM ESD 防护与车规级温度范围，适应复杂应用环境；支持 HDCP 2.2/2.3，满足高清内容版权要求。
3. 灵活性强：支持两种核心应用模式（HDMI→DP、HDMI→Type-C Alt-DP），适配不同接口需求；像素处理器支持多种视频处理功能，可适配不同分辨率 / 格式的信号；音频接口支持 I2S/SPDIF 提取与转换，满足多样化音频需求。
4. 易用性与兼容性：内置可配置 EDID，提升与 HDMI 信号源的兼容性；Billboard 功能解决 Type-C 接口识别问题；支持外部 / 内部 MCU 模式，适配不同系统控制架构，缩短产品开发周期。