axi4-stream用于什么 AXI4-Stream的应用场景

1、简介

AXI4-Stream 是一个轻量级、高性能的接口协议，它是 Xilinx® 所提供的一种高速片内总线接口标准规范，用于数据流高速传输。之所以把它单独拎出来，是因为它跟 AXI4 的协议差异较大，仅仅只同 AXI4 具备一些相同接口的特性，并且相对于 AXI4 性能上则表现更为出色。

2、多媒体数据传输

在现实生活中，数据类型繁多，其中多媒体数据更是不在少数。例如，在视频处理、音频处理、图像处理等领域都需要大量的数据流传输。而这些数据都是需要在时域和空域上有着严格的时序要求。因此，AXI4-Stream 协议就为这些严苛的数据传输提供了很好的支持。在使用 AXI4-Stream 协议传输多媒体数据时，无需考虑复杂的协议控制，可以高效的传输数据，极大的提高了设计的灵活性和效率。

3、FPGA 与 IP 模块的总线连接

现今，FPGA 设计中的两个基本要素即是 IP 核和系统总线。IP 核一般是指一组已封装好的独立功能模块，而系统总线则是连接 IP 核的，负责了各个 IP 核之间的数据传输。AXI4-Stream 协议在 IP 核的设计中提供了非常灵活的连接性，可以是点对点，也可以是共享、广播的多点连接性。此外，数据传输时可简化多余的控制信息，减轻了传输负担。而且它支持不同时钟域之间的协同工作，降低了数据交换的开销，提高了整个系统的性能。

4、高速数据打包与解包

AXI4-Stream 协议在数据传输中还有一个非常重要的应用 -- 高速数据打包与解包。在数据传输的过程中，由于数据和控制信息是分离的，在时间上可能存在一定的延迟。而在某些应用场景下，每一帧的数据内容长度不确定，这就需要将数据字符按照一定的组帧格式进行打包。

例如，视频数据传输采用的 H.264 格式中，视频数据的包长度和大小两个属性都不统一，而是根据具体编码参数和场景确定的，且每帧数据的长度均可能不同。这个时候，就需要使用 AXI4-Stream 技术对数据进行打包和解包，根据所需的码流格式确定具体的打包方案。通过 AXI4-Stream 协议的封装，可以非常轻松地实现数据按照一定规则的组合，方便的进行打包和解包操作。