GSV6172@ACP#6172产品规格详解及产品应用分享

GSV6172 产品规格详解与应用场景总结

本文从核心定位、功能模块、引脚特性、电气时序、封装订购五大维度展开深度解析，并结合其 “多接口转换 + 视频处理” 的核心能力，总结典型应用场景。

一、产品核心概述

GSV6172 是一款高性能、低功耗的混合信号转换器，核心功能是将 MIPI D-PHY（CSI-2/DSI-2）或 LVDS（VESA/JEIDA）输入信号，转换为 Type-C/DisplayPort（DP）1.4、HDMI 2.0 输出信号，同时集成嵌入式 MCU、视频处理器与电源管理模块。其定位是解决 “传感器 / SoC 的 MIPI/LVDS 信号” 与 “显示设备的 DP/HDMI/Type-C 接口” 之间的兼容性问题，适用于嵌入式、消费电子及工业场景。

关键基础参数

二、详细功能规格

GSV6172 的功能围绕 “输入接口接收→视频 / 音频处理→多接口输出→系统管理” 四大链路展开，各模块关键特性如下：

2.1 输出端模块（DP/HDMI/Type-C）

2.1.1 DisplayPort（DP）1.4 发送端

完全兼容VESA DP 1.4a 规范，聚焦高带宽显示需求：

• 合规性：支持 HDCP 2.2/2.3（高清版权保护）及 HDCP 1.4（向下兼容），兼容 DP 原生模式与 Type-C Alt-Mode；
• 速率与通道：支持 HBR3（8.1Gbps / 通道，总 32.4Gbps）、HBR2（5.4Gbps / 通道）、HBR（2.7Gbps / 通道）、RBR（1.62Gbps / 通道）；可配置 1/2/4 通道 Main-Link；
• 显示增强：支持 HDR（高动态范围）及动态 / 静态元数据（适配 HDR10/HLG 等格式）、3D 显示（堆叠帧 / 左右分屏 / 上下分屏）；
• 信号优化：可编程自适应均衡（补偿传输损耗）、展频时钟（SSC，减少 EMI 电磁干扰）；支持 “水平消隐缩减”（适配 4K@60Hz 等大带宽时序）；
• 音频集成：支持音频插入（将外部 I2S/SPDIF 音频嵌入 DP 视频流）。

2.1.2 HDMI 2.0 发送端

兼容HDMI 2.0b/1.4b 规范，覆盖主流高清显示场景：

• 速率与通道：TMDS 速率 6Gbps / 通道（3 通道总 18Gbps），支持 4K@60Hz（YUV4:2:0）、1080p@120Hz 等分辨率；
• 显示增强：支持 HDR10、HDR10+、Dolby Vision、HLG；支持可变刷新率（VRR，含 FreeSync/G-Sync）、自动低延迟模式（ALLM）；
• 信号控制：可编程电压摆幅、 slew 率与预加重（适配不同长度 HDMI 线缆）；支持 TMDS 模式下的色彩空间转换；
• 辅助功能：硬件 CEC 引擎（消费电子控制，实现设备间联动）；DDC/HPD/CEC 引脚支持 5V 耐压；兼容 HDCP 2.2/2.3/1.4。

2.1.3 Type-C DP Alt-Mode 收发器

集成 Type-C 接口控制，支持 “信号转换 + 电源传输”：

• 合规性：兼容 USB Type-C 1.1/1.0、USB PD 3.0 规范；
• 功能支持：可编程 CC（通道配置）功能，实现 UFP（下游设备）/DFP（上游设备）角色切换；支持 Billboard USB 2.0（设备未识别时输出设备信息）；
• 接口复用：Type-C 接口可输出 DP 1.4 信号，同时通过 PD 控制器实现最高 100W 供电（需外部 PMIC 配合）。

2.2 输入端模块（MIPI/LVDS）

2.2.1 MIPI CSI-2/DSI-2 接收端

针对图像传感器 / 显示面板的 MIPI 信号接收：

• 合规性：支持 MIPI CSI-2 v3.0（图像采集）、MIPI DSI-2 v2.0（显示控制），基于 D-PHY 接口；
• 速率与通道：单通道最高 2.5Gbps，支持 1-4 通道配置；单端口可传输 4K@60Hz YUV4:2:2 信号；
• 格式支持：
  • 像素格式：RGB888/RGB666/RGB565/RGB555/RGB444；YUV4:2:2（8/10/12 位）、YUV4:2:0（传统 8 位）；
  • 传输模式：突发模式（Burst Mode）、非突发模式（Non-Burst Mode）；
• 灵活性：支持通道重分配（Lane Reassignment）与极性翻转（Polarity Flip），适配不同传感器的引脚定义。

2.2.2 单端口 LVDS 接收端

兼容工业 / 消费级 LVDS 显示标准：

• 合规性：兼容 VESA（视频电子标准协会）、JEIDA（日本电子工业发展协会）LVDS 规范；
• 性能：单通道最高 1.5Gbps，支持 1080p@60Hz RGB 信号传输；
• 应用适配：主要用于工业显示面板（如机床控制面板）或传统 LVDS 输出 SoC 的信号转换。

2.3 视频与音频处理模块

2.3.1 像素处理器（核心视频处理能力）

解决输入输出信号的格式 / 分辨率不匹配问题，关键功能：

• 色彩空间转换：支持 RGB 与 YCbCr（444/422/420）之间的双向转换，适配不同显示设备的色彩需求；
• 分辨率缩放：固定比例下缩放（4K→2K，水平 / 垂直 2 倍缩小），自动适配下游设备带宽（如 HDMI 2.0 最大支持 4K@60，超限时自动缩小）；
• 去隔行（De-Interlacer）：将隔行扫描信号（如 480i/1080i）转换为逐行扫描（480p/1080p），提升显示清晰度；
• 内置视频发生器：可生成 DP HBR3 带宽内的任意无压缩视频时序（如 4K@60Hz、4K@30Hz、480i@60Hz），用于设备自检或测试。

2.3.2 音频输入与插入

支持音频与视频信号的同步传输：

• 输入格式：支持 I2S（立体声 / 6 通道）、SPDIF、HBR、DSD、TDM 音频格式；
• 插入功能：将外部音频信号嵌入 DP/HDMI/Type-C 输出流，实现 “音视频同步输出”；
• 配置细节：
  • I2S 模式：需外部 MCLK（系统时钟，可选 128Fs/256Fs/384Fs/512Fs），BCLK 固定为 64Fs；
  • SPDIF 模式：自动检测采样频率（Sampling Frequency），并通过软件更新通道状态（Channel Status）。

2.4 系统管理特性

通过 MCU 与外围电路实现芯片控制与状态监控：

• MCU 模式：支持 “内部 MCU（需外接 QSPI Flash）” 或 “外部 MCU（通过 I2C 控制）” 模式，灵活适配不同系统架构；
• 时钟需求：需外部 25MHz 晶振（XTALI/XTALO 引脚）提供基准时钟；
• 状态交互：Mailbox 功能（外部 MCU 可读取芯片内部状态，如链路速率、温度、音频格式）；
• 硬件监控：
  • 温度传感器：实时监测芯片结温，避免过热损坏；
  • VBUS 监控：VMON0/VMON1 引脚监测 Type-C 接口的 VBus 电压，保障供电安全；
• 复位控制：RESETB 引脚（低电平复位，需在电源稳定后延迟≥1ms 置高，避免上电异常）。

三、引脚特性（QFN64 封装）

GSV6172 的 QFN64 封装引脚按 “输入、输出、电源、控制” 分类，核心引脚功能如下（提炼关键引脚，非全部罗列）：

四、电气与时序规格

4.1 电源上电时序（核心约束）

电源上电需严格遵循 “1.2V 先稳定，3.3V 后上电，复位延迟” 的顺序，否则可能导致芯片损坏，时序要求如下：

1. 先上电 1.2V 电源：DVDD12（数字）、MIPI_AVDD（MIPI 模拟）、TX_AVDD（TX 模拟）、RX_AVDD（RX 模拟）；
2. 再上电 3.3V 电源：VDD33（模拟 / 数字）、TVDD（TX 模拟）、VDDIO（数字 IO）；
3. RESETB 引脚：在所有电源稳定后，保持低电平≥1ms，再置高（进入正常工作状态）。

4.2 I2C 时序特性

I2C 接口用于外部 MCU 配置芯片寄存器，关键参数：

• 设备地址：8 位地址 0xB0（写操作时最低位为 0，读操作时为 1）；
• 地址结构：8 位页地址 + 16 位寄存器地址，每次传输 8 位数据，每 8 位需伴随 ACK 应答；
• 读写时序：
  • 写操作：Start → 页地址（W）→ ACK → 寄存器地址（高 8 位）→ ACK → 寄存器地址（低 8 位）→ ACK → 数据 → ACK → Stop；
  • 读操作：Start → 页地址（W）→ ACK → 寄存器地址（高 8 位）→ ACK → 寄存器地址（低 8 位）→ ACK → Restart → 页地址（R）→ ACK → 数据 → NACK → Stop；
• 最大速率：SCL 时钟最大 400KHz（支持 I2C Fast Mode）。

4.3 关键工作条件

• 温度：工作温度 0℃~70℃，最大结温 125℃（PCB 需设计散热焊盘，避免结温超标）；
• 音频引脚：TTL 引脚逻辑高电平 2.8V~3.6V，兼容主流 MCU 的 IO 电平；
• ESD 防护：4KV HBM（人体放电模式），满足常规工业 / 消费电子的静电防护需求。

五、封装与订购信息

5.1 封装规格（QFN64）

• 封装类型：QFN64；
• 核心尺寸：长度 7.90~8.10mm（nominal 8.00mm），宽度 6.10~6.30mm（nominal 6.20mm），厚度 0.70~0.80mm；
• 引脚间距：0.50mm（典型值）；
• 散热设计：底部裸露焊盘（EPAD），需与 PCB 散热区域焊接，降低结温。

5.2 订购信息

目前仅提供 1 款量产型号，具体参数如下：

六、产品应用场景总结

GSV6172 的核心价值是 “MIPI/LVDS 信号的多接口转换 + 视频优化”，适配场景需满足 “输入为 MIPI/LVDS，输出需 DP/HDMI/Type-C”，具体覆盖三大领域：

1. 安防与工业监控系统

• 应用场景：MIPI CSI-2 工业相机 / 安防摄像头 → GSV6172 → HDMI/DP 监视器；
• 适配原因：
  • 前端传感器（如 4K MIPI 相机）输出 MIPI 信号，通过 GSV6172 转换为 HDMI 2.0（18Gbps），支持 4K@60Hz 实时监控；
  • 像素处理器的 “去隔行” 功能可优化传统隔行扫描摄像头的画质，“色彩空间转换” 适配监视器的 RGB/YCbCr 需求；
  • 工业环境温度（0℃~70℃）与芯片工作温度匹配，ESD 4KV 防护满足工业电磁环境。

2. 消费电子扩展与显示

• 应用场景 1：笔记本 / 平板（MIPI DSI-2 输出） → GSV6172 → Type-C/DP 外接显示器；
  • 适配点：Type-C Alt-Mode 支持 DP 1.4 HBR3（32.4Gbps），满足 4K@144Hz 游戏屏需求；PD 控制器支持 Type-C 接口同时传信号 + 供电（如 65W 笔记本充电）。
• 应用场景 2：迷你主机（LVDS 输出） → GSV6172 → HDMI 2.0 电视 / 投影仪；
  • 适配点：LVDS 转 HDMI 支持 VRR/ALLM，提升游戏 / 影视的流畅度；音频插入功能实现音视频同步输出。

3. 工业显示终端

• 应用场景：工业 SoC（LVDS 输出） → GSV6172 → 工业 DP/HDMI 触摸屏；
• 适配原因：
  • 兼容 VESA/JEIDA LVDS 规范，适配传统工业显示面板；
  • 分辨率缩放功能（如 4K→2K）可适配低带宽工业监视器，降低系统成本；
  • 内置视频发生器支持设备自检，简化产线测试流程。

4. 多媒体智能设备

• 应用场景：智能座舱副驾屏（MIPI 输入） → GSV6172 → HDMI 娱乐屏；
• 适配原因：
  • 支持 HDR10/Dolby Vision，提升影视画质；
  • 音频插入功能同步传输影视音频，Type-C PD 可给副驾屏供电，减少线束；
  • QFN64 小封装适合座舱内紧凑的 PCB 布局。

七、总结

GSV6172 是一款 “高集成度接口转换芯片”，通过 MIPI/LVDS 输入、多接口输出、视频处理的三位一体设计，解决了不同接口间的兼容性问题。其核心优势在于 “无需额外视频处理芯片” 即可实现格式优化，同时集成 PD/MCU 降低系统复杂度，适合安防、工业、消费电子等需要 “MIPI/LVDS 转 DP/HDMI/Type-C” 的场景，是嵌入式显示系统的高性价比解决方案。