一、产品核心定位
GSV2501 是 GScoolink（基石酷联）推出的 高性能 HDMI 2.0 发射器芯片 ，核心差异化优势在于集成 嵌入式 RISC-V MCU 与 eARC/ARC 音频接收功能 ，可实现 "视频编码输出 + 音频双向处理 + 自主控制" 一体化解决方案。其支持 HDMI 2.0b/1.4b 协议与 HDCP 2.2/2.3/1.4 内容保护，最高输出 4K@60Hz 4:4:4 视频，同时具备音频插入 / 提取、SPDIF-I2S 转换等功能，封装为 QFN64（小尺寸、低成本），主要面向 家庭影音（HomeAV） 与 专业影音（ProAV） 场景，兼顾嵌入式显示设备的集成化需求。
二、详细规格参数解析
（一）HDMI 发射器模块（核心输出功能）
作为芯片的视频输出核心，HDMI 发射器决定了后端显示设备的兼容性与画质上限，关键参数从协议、性能、信号优化三方面解析：
| 类别 | 具体规格 |
|---|---|
| 协议与内容保护 | 兼容 HDMI 2.0b、HDMI 1.4b；支持 HDCP 1.4、HDCP 2.2/2.3（加密内容播放） |
| 数据传输能力 | 最大数据率 18Gbps（TMDS 架构，3 通道 ×6Gbps / 通道）；像素时钟支持 up to 600MHz |
| 分辨率与画质 | 最高支持 4K@60Hz（4:4:4 8-bit），向下兼容 4K@30Hz、1080P@60Hz、480i 等；内置 色域转换器（CSC），支持 RGB/YCbCr 格式转换 |
| 信号优化特性 | - 可编程参数：输出电压摆幅、slew rate（边沿速率）、预加重（补偿 HDMI 长线损耗）- 支持 TMDS 信号 AC 耦合（简化 PCB 设计）- 5V 耐压引脚：DDC/HPD/CEC 引脚兼容 5V 电平，提升系统兼容性 |
| 附加控制功能 | 内置 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 soundbar） |
（二）音频处理模块（双向处理 + eARC/ARC 核心）
GSV2501 音频功能是其核心竞争力之一，支持 "音频插入（到 HDMI 输出）""音频提取（从 eARC/ARC 接收）""格式转换" 三大能力，参数细节如下：
1. 音频格式与采样率支持
| 音频格式 | 支持类型 | 采样率范围（KHz） |
|---|---|---|
| 基础格式 | L-PCM、IEC 61937 压缩音频（如 Dolby Digital、DTS） | 32/44.1/48/88.2/96/176.4/192（标准）；256/352.8/384 等（高比特率 HBR） |
| 特殊格式 | 1 位音频（One Bit Audio）、DST 音频、HBR 高比特率音频 | 64/128（1 位音频）；256~768（HBR） |
| 通道数 | I2S 最高 8 通道，SPDIF 最高 2 通道 | - |
2. 音频输入 / 输出配置
芯片提供 双音频总线（AUD1、AUD2），支持单向输入 / 输出与双向复用，关键引脚配置如下（基于表 2~7）：
- 音频提取（从 eARC/ARC 到 TTL 输出） ：
- I2S 输出：AUD_D0（立体声）~AUD_D3（7/8 通道）为数据引脚，AUD_D5（LRCLK/WS）、SCLK（BCLK=64Fs）、MCLK（128/256/384/512Fs 可选）；
- SPDIF 输出：AUD_D4 为单通道 SPDIF，HBR 场景可扩展为 4 引脚（AUD_D0~AUD_D3）支持 8 通道。
- 音频插入（从 TTL 到 HDMI 输出） ：
- I2S 输入：需外部提供 MCLK，AUD_D0 为立体声数据，AUD_D1~D3 扩展至 8 通道；
- SPDIF 输入：AUD_D0 单通道，芯片自动检测采样率并更新通道状态。
- 双向配置（单总线同时插入 + 提取） ：
- 支持立体声双向传输，例如 AUD_D0~D3 输出 I2S，AUD_D4~D5 输入 I2S，引脚复用避免额外硬件成本（表 7）。
3. 特色音频功能
- SPDIF-I2S 转换：通过单 TTL 总线实现 SPDIF 输入到 I2S 输出的实时转换，无需外部处理器，适合音频解码器、soundbar 等设备；
- eARC/ARC 接收：支持从 HDMI 接收端（如电视）回传音频信号（如 Dolby Atmos），解决传统 HDMI 音频单向传输的局限，是家庭影音场景的核心需求。
（三）嵌入式 MCU 与系统特性（差异化优势）
GSV2501 是同系列中首个集成 RISC-V 架构 MCU 的芯片，可大幅简化外部电路设计，降低系统成本，核心特性如下：
| 类别 | 具体规格 |
|---|---|
| MCU 核心 | 增强型 RISC-V 内核，支持两种控制模式：- 内部 MCU 模式：通过 QSPI Flash 加载程序（引脚 SPI_CSB/SCK/MOSI/MISO）- 外部 MCU 模式：通过 I2C 接口由外部控制器控制（I2C_SDA/SCL，设备地址 0xB0） |
| 外设接口 | - 编程接口：JTAG（TMS/TCK 引脚，用于 MCU 调试与烧录）- 通信接口：UART（复用音频引脚，支持数据传输）- 定时器：Advanced Timer1/2（复用音频引脚，用于时序控制）- GPIO：多引脚支持复用（如 AUD 引脚可切换为 GPIO，扩展控制功能） |
| 系统辅助功能 | - 温度监测：内置温度传感器，可读取结温（Tj），防止芯片过热- 视频生成：集成 视频时序发生器，可生成 HDMI 2.0 定义内的任意时序（如 4K@60、1080P@60），无需外部视频源- 复位控制：RESETB 引脚（低电平复位），P_MODE 引脚选择 MCU 启动方式（QSPI Flash 或外部 MCU） |
（四）电气规格（稳定性与可靠性）
1. 电源与功耗
- 电源域划分 （表 10）：
- 数字核心域（DVDD12）：1.08V~1.32V（典型 1.2V）；
- 数字 IO 域（DVDD33）：3.0V~3.6V（典型 3.3V）；
- 模拟域（TX_AVDD/EAVDD）：1.08V~1.32V（典型 1.2V，TX_AVDD 供 HDMI 发射，EAVDD 供 eARC）；
- 功耗特性：未明确给出典型值，但 QFN64 封装（带散热焊盘 EPAD）与 1.2V 低电压域设计，适配低功耗场景（如机顶盒、智能电视）。
2. 环境与可靠性
- 工作温度：-20℃ ~ 85℃（工业 / 消费级通用范围）；
- 结温（Tj）：最高 125℃，内置传感器可实时监测；
- ESD 防护：未明确数值，但 HDMI 引脚兼容 5V 耐压，间接提升抗静电能力；
- 晶振要求：需外部 25MHz 无源晶振（PPM < 300，激励电平 EF < 0.7，负载电容 CL=18pF，等效串联电阻 ESR=50Ω）。
3. 关键接口电气特性
- I2C 接口：最大 SCL 频率 400KHz，支持 8 位页地址 + 16 位寄存器地址，每 8 位数据需 ACK 响应；
- TMDS 接口 （表 11）：
- 单端摆幅：数据通道 400mV~600mV，时钟通道 200mV~600mV；
- 高电平范围：TVDD-400mV ~ TVDD+10mV；
- 低电平范围：TVDD-1000mV ~ TVDD-400mV（TVDD 为 HDMI 发射端模拟电源，即 TX_AVDD）。
（五）引脚与封装（小型化与高集成）
1. 封装规格
- 封装类型：QFN64（Quad Flat No-Lead，无铅四方扁平封装）；
- 尺寸：约 8.0mm × 8.0mm（表中 D/E 标称 7.90~8.10mm），引脚间距 0.5mm，带中央散热焊盘（EPAD），提升散热效率；
- 包装方式：托盘（Tray）包装，适合自动化贴片生产。
2. 引脚功能复用（核心设计亮点）
GSV2501 引脚支持多场景复用，减少引脚数量的同时提升灵活性，关键复用示例如下：
| 引脚组 | 默认功能 | 复用功能（MCU 控制场景） |
|---|---|---|
| AUD1_D0/AUD1_D5 | 音频数据（I2S/SPDIF） | UART_TX/UART_RX（串口通信） |
| AUD2_SCLK/AUD2_MCLK | 音频时钟（BCLK/MCLK） | Advanced Timer1/2（时序控制） |
| AUD2_D3/AUD2_D4 | 音频数据 | GPIO12/GPIO13（通用输入输出） |
| SPI_CSB/SPI_SCK | QSPI Flash 接口 | EP_CSB/EP_SCK（内部 MCU SPI 控制） |
- 控制类关键引脚：
- RESETB（Pin34）：低电平复位，复位后需保持高电平 >1ms 使芯片正常工作（图 5 上电时序）；
- P_MODE（Pin33）：MCU 启动模式选择（高电平 = QSPI Flash 启动，低电平 = 外部 MCU 启动）；
- JTAG 引脚（Pin31~32）：TMS/TCK，用于 MCU 程序烧录与调试。
三、产品应用场景总结
GSV2501 的核心优势在于 "HDMI 2.0 高清输出 + eARC/ARC 音频回传 + 嵌入式 MCU 集成"，结合 HDCP 保护与小型化封装，精准匹配家庭与专业影音、嵌入式显示等场景：
1. 家庭影音设备（HomeAV）
- 适用产品：Soundbar（条形音箱）、AV 接收器、智能电视、机顶盒；
- 适配原因 ：
- eARC/ARC 功能可回传电视的高清音频（如 Dolby Atmos、DTS-HD），无需额外音频线；
- 嵌入式 MCU 减少外部控制器（如单片机），降低 Soundbar 等设备的体积与成本；
- CEC 引擎支持远程控制（如电视遥控器同步控制 Soundbar 开关机 / 音量）。
2. 专业影音设备（ProAV）
- 适用产品：4K 投影仪、专业显示器（如摄影监视器）、会议一体机；
- 适配原因 ：
- HDMI 2.0 支持 4K@60Hz 4:4:4 输出，满足专业场景的高清画质需求；
- HDCP 2.2/2.3 保护加密内容（如 4K 蓝光影片、专业视频素材）；
- 内置视频时序发生器，可自主生成测试画面（如投影仪出厂校准），简化产线流程。
3. 嵌入式显示终端
- 适用产品：智能座舱显示（车载中控屏）、工业平板、智能广告屏；
- 适配原因 ：
- QFN64 小封装（8mm×8mm）适合高密度 PCB 设计（如车载狭小空间）；
- 宽温设计（-20℃~85℃）适应车载 / 工业环境的温度波动；
- 引脚复用（音频引脚当 GPIO/UART）减少外部元件，降低终端设备成本。
4. 音频转换与处理设备
- 适用产品：SPDIF-I2S 转换器、高清音频解码器、双向音频适配器；
- 适配原因 ：
- 硬件支持 SPDIF 到 I2S 的实时转换，无需外部 DSP 芯片；
- 双向音频总线可同时实现 "音频插入 + 提取"（如解码器同时接收 SPDIF 并输出 I2S 到功放）；
- 支持 8 通道 I2S 与 HBR 音频，满足高端音频设备需求。
5. 远程控制影音系统
- 适用产品：智能家居影音中枢、会议室影音集成系统；
- 适配原因 ：
- CEC 引擎可联动多台 HDMI 设备（如投影仪、幕布、AV 接收器），通过一个遥控器控制；
- 嵌入式 MCU 可接入智能家居总线（如通过 UART 连接 WiFi 模块），实现手机 APP 远程控制。
四、核心竞争力总结
- 集成度高：嵌入式 RISC-V MCU 替代外部控制器，减少 3~5 颗外围芯片，降低系统成本与体积；
- 音频能力强：eARC/ARC 音频回传 + SPDIF-I2S 转换 + 双向音频，覆盖家庭 / 专业音频场景；
- 高清兼容性好：HDMI 2.0 4K@60Hz+HDCP 2.2/2.3，适配主流 4K 显示设备；
- 设计灵活：引脚复用 + 可编程视频时序 + 多 MCU 控制模式，适配不同终端需求；
- 可靠性高：宽温设计 + 内置温度监测 + 5V 耐压引脚，适应复杂应用环境。
