Vivado安装教程:完整示例演示虚拟机安装过程

Vivado安装实战:手把手教你用虚拟机搭建FPGA开发环境

你是不是也遇到过这种情况——想学FPGA开发,下载了Xilinx Vivado,结果在Windows上装了一堆依赖还是报错?或者担心直接在本机安装会“污染”系统,以后难清理?

别急。今天我就带你绕开所有坑,用一台Ubuntu虚拟机,从零开始完整部署Vivado开发环境。整个过程就像搭积木一样清晰、可复现,哪怕你是Linux新手也能轻松上手。

我们不讲空话,只说实战。准备好,发车了。


为什么选择虚拟机装Vivado?

Vivado不是普通软件,它是个“大家伙”。动辄30GB以上的安装包、复杂的系统依赖、对图形性能的高要求,让它在普通电脑上安装时频频“翻车”。

而虚拟机,恰恰是解决这些问题的最佳方案:

  • 环境隔离:不怕搞坏系统,装错了快照一恢复就行;
  • 配置统一:团队协作或教学时,每人一套一模一样的环境;
  • 跨平台运行:Mac或Windows用户也能跑Linux版Vivado(性能更强);
  • 便于备份:整套环境打包带走,换电脑直接导入。

我们这次就用VMware Workstation + Ubuntu 20.04 + Vivado 2023.1 WebPACK的组合,一步步实现“开箱即用”的FPGA开发平台。


第一步:搭好虚拟机“地基”

1.1 硬件准备建议

别指望用8GB内存的旧笔记本流畅运行Vivado。这玩意儿吃资源很猛,尤其是综合和布局布线阶段。

资源建议配置最低要求
CPU8核以上4核
内存16GB8GB
磁盘100GB SSD(动态分配也可)60GB
显卡支持3D加速(分配2GB显存)必须开启3D加速

💡 小贴士:如果你的宿主机是Windows,强烈建议关闭Hyper-V!否则VMware会禁用硬件加速,Vivado界面直接打不开。

1.2 创建Ubuntu虚拟机

打开VMware,点击“创建新的虚拟机”:

  1. 选择“典型”模式;
  2. 镜像选你下载好的ubuntu-20.04-desktop-amd64.iso
  3. 用户名建议用英文(比如fpga),避免中文路径引发编码问题;
  4. 磁盘大小设为100GB,勾选“拆分为多个文件”,方便后期迁移;
  5. 完成后不要急着启动,先去“虚拟机设置”里调优。

1.3 关键设置不能少

进入虚拟机设置,重点改这几项:

  • 处理器:至少分配4核,最好8核;
  • 内存:给足16GB;
  • 显示器3D图形:✅ 勾选“加速3D图形”,显存调到2GB;
  • USB控制器:启用USB 3.0,方便后续接JTAG下载器;
  • 网络适配器:设为“桥接模式”,确保能联网激活License。

这些设置决定了Vivado能不能跑得动。尤其是3D加速,没它的话Vivado的波形窗口、原理图根本渲染不出来。


第二步:让Ubuntu“听话”——系统级配置

刚装好的Ubuntu还不能直接跑Vivado。它缺了很多底层库,就像一辆没加油的车。

2.1 切换显示服务:Xorg才是正道

Ubuntu默认用Wayland,但Vivado不认它。必须切回传统的Xorg。

重启登录时,在用户名下方点齿轮图标,选择“Ubuntu on Xorg”登录。

验证是否成功:

echo $XDG_SESSION_TYPE

输出x11才是对的。

2.2 安装必备依赖库

打开终端,一键安装Vivado所需的共享库:

sudo apt update sudo apt install -y \ libgtk-3-0 \ libxtst6 \ libxcursor1 \ libxss1 \ libpciaccess0 \ libcurl4 \ libelf1 \ libfontconfig1 \ libxrender1 \ libgl1-mesa-glx \ libglapi-mesa \ libglib2.0-0

有个关键点:某些版本的Ubuntu缺少libtinfo.so.5,会导致安装程序启动失败。补上它:

sudo apt install libtinfo5

再修复一个常见的OpenGL链接问题:

sudo ln -sf /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libglapi.so.0 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libglapi.so

这一步做完,你的系统就已经“准备好迎接Vivado”了。


第三步:VMware增强功能——让虚拟机更顺滑

默认的虚拟机鼠标卡顿、分辨率低、无法复制粘贴……体验极差。

解决办法:安装VMware Tools

操作路径:

虚拟机菜单 → “安装VMware Tools”

你会看到光驱被挂载出来。进入光盘目录,复制安装包并执行:

sudo ./vmware-install.pl

全程按回车走默认选项即可。完成后重启。

效果立竿见影:
- 鼠标自由进出虚拟机;
- 分辨率自动适应窗口大小;
- 共享剪贴板可用;
-/mnt/hgfs出现共享文件夹,宿主机文件拖进来就能用。

⚠️ 注意:如果/mnt/hgfs是空的,说明共享文件夹没开。回到VMware设置 → 选项 → 共享文件夹 → 启用,并添加你要共享的目录。


第四步:正式安装Vivado——重头戏来了

4.1 获取安装包

去 Xilinx官网 注册账号,下载Vivado HL WebPACK Edition(免费!支持大部分入门级FPGA芯片)。

文件名类似:

Xilinx_Unified_2023.1_0519_1_Lin64.bin

通过共享文件夹把它拷进虚拟机,比如放到/home/fpga/Downloads

4.2 解压安装包(别急着运行)

这个.bin文件其实是自解压包。我们先不解压到系统目录,而是提取出来看看内容:

chmod +x Xilinx_Unified_2023.1_*.bin ./Xilinx_Unified_2023.1_*.bin --noexec --target ./vivado_install

--noexec表示只解压不安装,这样更安全,还能防止中途断电导致损坏。

等几分钟,解压完成。

4.3 启动图形化安装向导

进入目录,运行安装程序:

cd vivado_install ./xsetup

如果弹不出窗口,检查:
- 是否启用了3D加速?
- 是否用了Xorg登录?
- 是否安装了所有依赖库?

正常情况下会看到熟悉的Xilinx安装界面。

4.4 安装流程五步走

  1. 选择版本:选 “Install Vivado WebPACK”;
  2. 接受协议:点同意;
  3. 设置路径:建议/opt/Xilinx/Vivado/2023.1(需要sudo权限);
  4. 选择组件
    - ✅ Vivado Design Suite
    - ✅ Documentation Navigator(DocNav)
    - ❌ SDK(除非你要做Zynq嵌入式开发)
  5. 开始安装:耐心等待1~2小时(SSD快些,HDD慢些)。

安装完成后,勾选“Launch Common Tools Setup”,让Vivado注册环境变量。


第五步:配置环境,让vivado命令随手可调

虽然安装完了,但你在终端输入vivado还是找不到命令。因为系统不知道它在哪。

解决方法:加载Vivado自带的环境脚本。

echo 'source /opt/Xilinx/Vivado/2023.1/settings64.sh' >> ~/.bashrc source ~/.bashrc

现在试试:

vivado -version

输出类似:

Vivado v2023.1 (64-bit)

恭喜!你已经可以在任意终端启动Vivado了。

桌面快捷方式(可选)

为了方便,可以创建一个桌面图标。

新建文件~/Desktop/vivado.desktop,内容如下:

[Desktop Entry] Name=Vivado 2023.1 Comment=Launch Xilinx Vivado IDE Exec=/opt/Xilinx/Vivado/2023.1/bin/vivado Icon=/opt/Xilinx/Vivado/2023.1/data/images/logo.ico Terminal=false Type=Application Categories=Development;IDE;

右键 → “允许启动”,双击就能打开了。


常见问题全解析:我把你们踩过的坑都列出来了

问题现象根本原因解决方案
xsetup打不开,提示“cannot connect to X server”没用Xorg登录重启,登录时选“Ubuntu on Xorg”
提示缺少libtinfo.so.5ncurses版本不对sudo apt install libtinfo5
图形卡顿、窗口闪烁未开启3D加速回VM设置,开启“加速3D图形”
共享文件夹为空VMware Tools未生效重新安装Tools,或检查共享设置
JTAG设备连不上USB未直通在VMware设备栏中连接FPGA下载器
License激活失败时间不同步或防火墙拦截sudo ntpdate pool.ntp.org同步时间,临时关防火墙

🔧 秘籍一则:如果安装中途崩溃,不要慌。删除/tmp/Xilinx_*临时文件,重新运行xsetup即可继续。


最佳实践:老司机才知道的操作

✅ 快照!快照!快照!

这是虚拟机最大的优势。建议创建两个关键快照:

  1. Clean_Ubuntu:系统装好、依赖配完,还没装Vivado;
  2. Vivado_Ready:安装完成,环境变量配好。

以后无论怎么折腾,一键回滚,省时省力。

✅ 使用SSD存储虚拟机文件

Vivado编译时I/O压力极大。把.vmx.vmdk文件放在SSD上,速度提升明显。

✅ 预分配磁盘空间(可选)

创建虚拟机时选择“立即分配所有磁盘空间”,虽然占地方,但能减少碎片,长期使用更稳定。

✅ 不要随便升级内核

Ubuntu更新时可能升级内核版本。新版内核有时与VMware Tools不兼容,导致共享文件夹失效。建议保持稳定版本,除非必要不升级。


写在最后:这套环境能做什么?

你现在拥有的,不只是一个能跑Vivado的虚拟机,而是一个完整的FPGA开发平台:

  • 可以写Verilog/VHDL进行逻辑设计;
  • 能用IP Integrator搭建Zynq系统;
  • 支持ILA在线抓信号调试;
  • 接上Digilent HS2、Platform Cable USB等下载器,直接烧录到开发板;
  • 甚至可以用Tcl脚本自动化批量编译,接入CI/CD流程。

更重要的是,这套环境完全可复制。你可以把它打包发给同学、同事,或者上传到公司内部镜像库,实现“一人配置,全员受益”。


如果你正在学习FPGA,或者带学生做实验,这套基于虚拟机的Vivado安装方案,绝对值得你花两个小时亲手搭建一遍。

它不仅教会你怎么装软件,更让你理解:
一个稳定的开发环境,是高效工程实践的第一块基石。

现在,打开VMware,动手试试吧。
遇到问题?欢迎在评论区留言,我们一起解决。

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