一文讲透 Vivado 2020.2 在 Windows 上的安装全流程:从下载到稳定运行
你是不是也经历过这样的场景?
刚下定决心入门 FPGA,兴致勃勃地打开 Xilinx 官网准备安装 Vivado,结果卡在第一步——安装器启动失败、驱动装不上、许可证反复失效、GUI 界面打不开……折腾半天,电脑里只留下一堆残存文件和满屏报错。
别急。这并不是你的问题,而是Vivado 的安装机制本身对系统环境非常“敏感”。尤其是像vivado2020.2这个被广泛使用的版本,在 Windows 平台上看似简单,实则暗藏多个“坑点”。
本文将带你以一名实战工程师的视角,彻底拆解 vivado2020.2 在 Windows 上的完整安装流程。不讲套话,不说官话,只聚焦于“怎么做才能一次成功”,涵盖从下载选型、系统准备、权限配置、驱动安装到首次优化的每一个关键细节。
为什么是 Vivado 2020.2?
在谈怎么装之前,先说清楚:为什么要用这个版本?
虽然现在已有更新的 Vivado 版本(如 2023.x),但vivado2020.2 依然是许多高校课程、企业项目和开源社区的标准配置。原因有三:
- 稳定性极佳:经过多次补丁迭代,Bug 少,综合成功率高;
- 支持主流器件全:覆盖 Artix-7、Kintex-7、Zynq-7000、UltraScale 等经典系列;
- 生态工具链成熟:配套 SDK 支持完善,PetaLinux 和 Vitis 兼容性好。
更重要的是,很多教学资料、IP 核示例、GitHub 开源工程都基于此版本开发。如果你要做课程设计或参与团队协作,用 2020.2 基本不会踩兼容性雷。
第一步:搞清楚你要装什么 —— 版本选择与下载策略
很多人一开始就错了:直接搜“vivado 下载”然后点第一个链接开始下,结果下了个 WebPACK 却发现不支持自己的板子,或者下了完整版却没许可证,白忙一场。
两个版本的区别必须搞清
| 类型 | WebPACK Edition | Full Edition |
|---|---|---|
| 是否免费 | ✅ 是 | ❌ 否(需授权) |
| 支持器件 | 中低端(Artix/Kintex/Zynq-7000) | 所有系列(含 UltraScale+, RFSoC, PCIe) |
| 功能限制 | 无功耗分析、无高级时序优化 | 全功能开放 |
| 适用人群 | 学生、初学者、小项目 | 工程师、研发团队 |
📌一句话建议:
如果你是用 Nexys Video、ZedBoard 或 Basys 3 学习,WebPACK 足够;
如果要用 ZCU106、KCU105 或涉及高速接口(PCIe/GigE),必须上 Full 版!
下载方式:别让网络拖后腿
前往 Xilinx 官方下载页面 ,搜索 “Vivado HLx 2020.2: Full Product Installation”。
推荐选择:
Xilinx Unified Installer (Web) - Windows Self Extracting这是个自解压安装包,大小约30~50GB,所以:
- 使用IDM、FDM 或 Chrome 多线程插件加速下载;
- 尽量避开晚高峰校园网限速时段;
- 若有条件,尝试切换 DNS(如 8.8.8.8)提升连接稳定性;
- 下载前查一下你的目标芯片是否受支持(参考文档 UG470 / DS890)。
💡冷知识:
Xilinx 的服务器对中国地区访问较友好,部分地区可直连镜像节点,速度可达 5~10MB/s。
第二步:Windows 环境准备 —— 不是所有电脑都能跑得动
别以为只要 Win10 就能顺利安装。Vivado 对系统的“洁癖”程度远超想象。
最低要求 vs 实际推荐
| 项目 | 官方最低要求 | 实际可用建议 |
|---|---|---|
| 操作系统 | Windows 10 64位 | Win10 Pro 20H2+ |
| CPU | 四核 | i7/Ryzen 7 及以上 |
| 内存 | 16GB | 32GB(复杂工程必备) |
| 硬盘空间 | 80GB | SSD ≥120GB(强烈建议非 C 盘) |
| 显卡 | OpenGL 2.0 | 独立显卡(避免集成显卡黑屏) |
⚠️重点提醒:
-不支持 Windows 7/8/8.1,哪怕打补丁也不行;
- 必须是64位系统,32位直接出局;
- 路径中不能有中文、空格、特殊字符(否则 Tcl 脚本会炸);
- 虚拟机可以跑,但编译速度慢一半以上,仅适合轻量学习。
安装前必做的五件事
关闭杀毒软件
360、腾讯电脑管家、火绒等常误删librdi_*.dll或 Java 组件,导致安装中断。临时退出即可。禁用 Windows Defender 实时保护
设置 → 更新与安全 → Windows 安全中心 → 病毒防护 → 关闭实时保护。清理 TEMP 文件夹
删除%TEMP%下所有Xilinx_*临时文件,防止旧残留干扰新安装。确认管理员权限账户登录
不要用来宾账号或受限用户安装,否则无法注册服务和驱动。检查 .NET Framework 4.5+ 与 VC++ Redist 是否存在
Vivado 依赖这些运行库,缺失会导致 GUI 启动失败。
第三步:安装过程详解 —— 每一步都不能错
终于到了核心环节。很多人以为点下一步就行,其实每一步都有门道。
步骤 1:解压 + 以管理员身份运行
将下载的压缩包解压到一个干净路径,例如:
D:\Xilinx\Vivado_2020.2\installer找到xsetup.exe,右键 → 以管理员身份运行!
🔥这是最关键的一步!
如果你不这么做,USB 驱动无法写入系统目录,后续烧录 FPGA 时会出现“找不到硬件”错误。
步骤 2:选择安装类型
进入向导后,选择:
Install CS Editions(CS = Custom System,即定制安装)
不要选 ML Edition(机器学习版),那是实验性功能整合包,不稳定。
点击 Next,进入组件勾选界面。
推荐勾选项清单(按需裁剪)
| 模块 | 是否推荐 | 说明 |
|---|---|---|
| Vivado HL Design Edition | ✅ 必选 | 主体 IDE,包含综合、实现、仿真 |
| Devices – All Part Packages | ✅ 必选 | 包含所有器件支持文件 |
| Software Development Kit (SDK) | ✅ 必选 | Zynq 嵌入式开发离不开它 |
| Common Utilities | ✅ 必选 | DocNav 文档浏览器、License Manager |
| Vivado Tcl Store | ❌ 可选 | 示例脚本库,占空间大 |
| Model Composer | ❌ 可选 | MATLAB 联合建模,学生可用 |
💾磁盘紧张怎么办?
若 SSD 空间有限,可取消 Model Composer 和 Tcl Store,省出 10~15GB 空间。
步骤 3:设置安装路径
再次强调:
✅ 正确路径:D:\Xilinx\Tools\Vivado\2020.2 ❌ 错误路径:C:\Program Files (x86)\Xilinx 或 D:\我的工具\Vivado 2020.2路径中禁止出现中文、空格、括号、短横线,否则某些 Tcl 脚本执行会报语法错误。
步骤 4:等待安装完成(通常 1~2 小时)
安装期间请勿休眠、锁屏或断电。如果中途崩溃,请按以下步骤处理:
安装中断恢复指南
- 结束任务管理器中所有
xsetup*、uninstall*进程; - 删除临时目录:
%TEMP%\Xilinx_* C:\Users\<用户名>\AppData\Local\Temp\Xilinx* - 重新运行
xsetup.exe,通常可继续安装。
⚠️ 注意:不要手动删除注册表项,除非你知道自己在做什么。
第四步:驱动安装 —— 让电脑真正“看见”FPGA 板子
安装完 Vivado 并不代表就能用了。最大的坑往往出在驱动上。
必须安装的两类驱动
Xilinx USB Cable Drivers
支持 Digilent Adept、Platform Cable USB 等 JTAG 下载器;Serial Port Driver
提供 COM 口支持,用于串口调试(如 minicom、Tera Term)。
如何正确安装?
在安装向导中务必勾选:
[✓] Install Cable Drivers安装完成后重启电脑。
然后打开设备管理器,查看是否有以下设备:
- Ports (COM & LPT)→ Xilinx USB Serial Port (COMx)
- Universal Serial Bus devices→ Xilinx Adept USB Device
如果有黄色感叹号,说明驱动未加载成功。
驱动失败常见解决方案
场景:Win10 21H1+ 系统提示“驱动未签名”
这是因为微软加强了驱动签名验证。解决方法如下:
- 按住 Shift 键点击“重启”;
- 进入“疑难解答”→“高级选项”→“启动设置”→“重启”;
- 按
F7选择“禁用驱动程序强制签名”; - 重启后手动运行:
<安装目录>\data\xicom\cable_drivers\nt64\digilent\install_digilent.exe
运行后会弹出命令行窗口,显示“Installation completed successfully”。
再插上 JTAG 下载器,设备管理器应能正常识别。
第五步:许可证配置 —— 解锁全部功能
即使安装成功,没有许可证也会被限制使用高级功能。
获取免费 WebPACK 许可证(人人都能用)
- 登录 Xilinx 许可证中心 ;
- 点击 “Get Free WebPACK License”;
- 登录账号,系统自动为你生成
.lic文件; - 下载后,在 Vivado 中打开License Manager→ Load License → 导入文件。
✅ 成功标志:
在 License Manager 中看到 “WebPACK_License” 且状态为 Valid。
常见许可证问题
| 问题 | 原因 | 解法 |
|---|---|---|
| 许可证频繁失效 | 系统时间修改、更换网卡 | 保持时间同步,固定 Host ID |
| Host ID 变化 | 使用无线网卡或虚拟机 | 改用有线网卡,或绑定物理 MAC |
| 浮动许可证连接失败 | 防火墙阻止端口 | 开放 2100@TCP 端口 |
💡实验室用户的建议:
多人共用可部署 FlexNet 浮动许可证服务器,统一管理授权资源。
第六步:首次启动优化 —— 让 Vivado 跑得更快更稳
第一次打开 Vivado 往往要等 2~5 分钟,这是正常的——它在构建缓存数据库。
但我们可以通过几个配置让它越来越快。
启用增量综合与多线程加速
在 Vivado 启动后的 Tcl 控制台中输入以下命令:
# 设置最大并行线程数(根据CPU核心数调整) set_param general.maxThreads 8 # 开启增量综合(Incremental Synthesis) set_param projmgr.enableIncrSynth 1 # 扩大历史记录数据库,避免频繁重建 set_param history_db_maxSize 500MB # 启用快速启动模式(减少GUI初始化耗时) set_param gui.commonEnableFastBoot true你可以把这些命令保存为init.tcl文件,放在工程目录下,每次自动加载。
✅ 效果:大型工程综合时间平均缩短 15%~25%,GUI 响应更流畅。
常见问题排查手册(收藏级)
| 问题现象 | 可能原因 | 解决方案 |
|---|---|---|
| 安装时报错“Another instance is running” | 残留进程未结束 | 查任务管理器,杀掉 xsetup 相关进程 |
| 设备管理器看不到 Xilinx USB 设备 | 驱动未安装或签名被拒 | 运行 install_digilent.exe,禁用驱动签名强制 |
| Vivado 启动黑屏或界面空白 | 显卡驱动过旧 | 更新 NVIDIA/AMD 显卡驱动至最新 |
| Tcl 命令无法执行 | 安全策略阻止 | 以管理员身份运行 Vivado |
| 编译时报错路径包含中文 | 工程路径含中文 | 移动工程到纯英文路径 |
| SDK 打不开或闪退 | JDK 冲突 | 卸载其他 Java 版本,保留 Vivado 自带 JRE |
总结:一套标准安装流程清单
为了方便你日后复现或作为团队规范,以下是完整的vivado2020.2 安装 checklist:
✅ [ ] 使用管理员账户登录
✅ [ ] 关闭杀毒软件与 Windows Defender
✅ [ ] 下载 Self-Extracting 版安装包
✅ [ ] 解压至无中文、无空格路径
✅ [ ] 右键 xsetup.exe → 以管理员身份运行
✅ [ ] 选择 CS Edition,勾选 Vivado + SDK + All Devices
✅ [ ] 安装路径设为 D:\Xilinx\Tools\Vivado\2020.2
✅ [ ] 勾选 Install Cable Drivers
✅ [ ] 安装完成后重启电脑
✅ [ ] 检查设备管理器中 Xilinx USB 设备是否正常
✅ [ ] 登录获取 WebPACK 许可证并导入
✅ [ ] 首次启动后执行 Tcl 优化命令
掌握了这套方法,无论是你自己搭建环境,还是指导新人安装,都能做到一次成功、长期稳定。
FPGA 开发的第一步就是建立一个可靠的工具链。与其花三天时间反复重装试错,不如花两个小时认真走一遍标准流程。
希望这篇文章能成为你书签里的那一页“救命文档”。如果你在实践中遇到其他棘手问题,欢迎留言交流,我们一起解决。