介绍

VSRVES01 是一款低功耗、支持 Linux 的混合信号系统芯片（SoC），具备两个适用于不同任务的处理核心：一个用于运行基于 Linux 协议的 RISC-V 核心，以及一个用于实时信号处理的 VSDSP6 核心。VSRVES01 同时集成了高质量音频 ADC 和 DAC、以太网以及其他外设。

由 VLSI Solution 在 Tristan 和 SocHub 项目中开发的 VSRV1 RISC-V 核心可运行标准 Linux 系统。Linux 启动时间（包括以太网联网）仅需 2.6 秒。其一大特色是，即使重启 Linux，也不会中断音频播放。

72/32 位的 VSDSP6 核心 可运行 VLSI Solution 的抢占式多任务实时操作系统 VSOS，可将实时任务从 RISC-V 核心中解放出来。VSDSP6 同时也是 SoC 的启动处理器，能在不到 4 秒内从 SD 卡启动并加载 Linux，使系统在 98 MHz 时的整体冷启动时间大约为 6 秒。

由于启动速度非常快，例如在外部 LCD 或 LED 显示屏上显示启动画面，只需在上电后约 1.5 秒便可在 RISC-V 侧加载一个小型程序。这使得系统在启动后能快速给用户反馈，提供更灵活的体验。

以下是展示冷启动速度的 YouTube 视频：
https://www.youtube.com/watch?v=CVfLTfrb33M
（注： 尽管视频是新的，但拍摄后启动速度已经有进一步提升。）

除了音频解码和播放之外，VSDSP6 还可以处理各种信号数据，如物联网（IoT）传感器数据，也可运行音频数字信号处理（DSP）功能，如高质量均衡器、变调、回声消除（AEC）等。

一个常被忽视但非常实用的功能是：VSRVES01 配备的音频采样率转换器（Sample Rate Converter） 可以以 0.01 Hz 的精度动态调整采样率，从而确保网络音频播放过程平滑、无杂音或爆音。

VSRVES01 非常适用于以下应用场景：拥有大量扬声器的广播和紧急系统、低延迟 PoE 音箱、用于数据采集和信号处理的 IoT 设备、VoIP 系统、基于网络或网页界面的音频播放器等。

产品特性

处理核心

  • 32 位 RISC-V VSRV1 核心，可运行 Linux 6.1
  • VSDSP6 信号处理核心，运行 VLSI 专有的实时操作系统 VSOS
  • 两个处理器核心可在各自独立的内存中同时运行

RISC-V 核心运行 Linux

  • RV32IMS zicsr zifencei 指令集核心
  • 支持运行 RISC-V32 平台的原生 Linux 6.1
  • 内建 MMU 和两个 64 KiB 的指令缓存与数据缓存（I-cache 和 D-cache）
  • Linux 启动时间少于 3 秒
  • 运行 Linux 至少需要 128 MiB 的 16 位 LPDDR2 内存

VSDSP6 核心运行 VSOS

  • 配备 512 KiB 高速 S-RAM，用于代码和数据
  • 运行 VSOS 多任务实时操作系统
  • 启动时间约为 1.5 秒
  • 大约 1.5 秒内可从 SD 卡加载 35 MiB 的 Linux 镜像
  • 提供 VSOS Shell 环境，方便原型开发和软件调试

电源

  • （待定）

模拟音频

  • 2 路 24 位 DAC（数模转换），支持 0–97.5 kHz，采样率可以 0.01 Hz 步进精确调整
  • 2 路 24 位 ADC（模数转换），支持 8、16、32、48、96、192 kHz
  • 立体声线路输出
  • 立体声线路输入

数字音频

  • 10/100 Mbps RGMII 以太网接口

存储

  • SD 卡接口

通用 I/O

  • 4 路外部 UART + 2 路内部 UART
  • SPI 总线接口

其他硬件特性

  • 使用单一 12.288 MHz 时钟运行

封装

  • QFN88 封装，尺寸为 10x10x0.8 毫米

主要应用领域

1. 嵌入式设备

  • 微控制器（MCU）替代品，例如替代 ARM Cortex-M 系列
  • 工业控制器、家电控制、简易自动化系统
  • 电子锁、空调、微波炉、打印机、遥控器等

2. 物联网（IoT）设备

  • 低功耗传感器节点
  • 智能家居设备（如智能灯泡、插座、门铃）
  • 环境监测、温湿度感应器、空气质量分析器等

3. 音频处理与消费电子

  • 智能音响、网络音频播放器、便携播放器
  • 简易语音识别、音频信号前处理
  • 在 VSRVES01 这类 SoC 中，RISC-V 跑 Linux，DSP 核心做实时音频处理，是经典组合

4. 教育与研发

  • 开放架构，适合高校用于处理器架构、编译器和嵌入式系统教学
  • FPGA 上构建自己的 SoC，进行教学或实验验证

5. 网络和通信设备（低功耗）

  • 路由器中的控制核心
  • VoIP 终端、简易网关、PoE 扬声器
  • 协议控制（如 MQTT、CoAP）和轻量级加密通信

6. 低成本 Linux 设备

  • 一些 RISC-V32 核心（如 VSRV1）已能运行 Linux（如 Linux 6.1），可用于：
    • 简易网页服务器
    • 网络播放器
    • 控制界面和远程配置系统

总结：

VSRVES01 32 位 RISC-V 非常适合对功耗、成本敏感，又需要一定智能处理能力的场景，特别是在 IoT、嵌入式、音频控制、教育和简易 Linux 应用中表现突出。配合像 VSDSP6 这种专用 DSP，还能构建出高性价比、快速启动、多任务协同的复合型系统。