Vivado MCP Native
Integrates with AMD/Xilinx Vivado to manage FPGA projects, run synthesis, implementation, bitstream generation, analyze timing and utilization, control simulation, and execute Tcl commands.
Click on "Install Server".
Wait a few minutes for the server to deploy. Once ready, it will show a "Started" state.
In the chat, type
@followed by the MCP server name and your instructions, e.g., "@Vivado MCP NativeAnalyze timing and list the worst 10 setup paths."
That's it! The server will respond to your query, and you can continue using it as needed.
Here is a step-by-step guide with screenshots.
让 AI 处理 Vivado 的重复操作、报告读取和 Tcl 调用,你可以把精力放在 FPGA 架构、约束和问题判断上。
Vivado MCP Native 是一个面向 AMD/Xilinx Vivado 的本地 Model Context Protocol(MCP)服务器。它通过持久化 Vivado Tcl 会话,让 AI 客户端能够打开工程、运行综合与实现、生成比特流、读取时序和资源报告、控制仿真,并执行高级 Tcl 命令。
项目使用 Python subprocess 原生管理 Vivado 进程,可直接运行于 Windows 和 Linux,不依赖仅适用于类 Unix 环境的 pexpect。MCP 与 Vivado 都运行在用户本机,工程文件不会因为使用本项目而自动上传到云端。
本项目不包含 Vivado。可用器件、IP、综合/实现功能和许可证能力,取决于本机安装的 AMD/Xilinx Vivado。
PyPI 上的vivado-mcp 属于另一个项目。本项目的安装包名称是 vivado-mcp-native。
它可以做什么
类别 | 主要能力 | 典型用途 |
Vivado 会话 | 启动、停止、健康检查、状态统计、异常恢复 | 让 AI 复用同一个 Vivado Tcl 进程,避免每条命令都重新启动 Vivado |
工程管理 | 打开/关闭 | 检查目标器件、顶层模块、工程目录和当前工程状态 |
设计流程 | 运行综合、实现、生成比特流 | 自动执行 |
时序分析 | 获取 WNS、TNS、WHS、THS 和关键路径 | 判断是否满足时序,定位 setup/hold 违例及跨时钟问题 |
资源分析 | 查询 LUT、FF、BRAM、DSP、IO 使用率 | 判断设计是否放得下,分析资源热点和层次化占用 |
消息诊断 | 获取 ERROR、CRITICAL WARNING、WARNING | 汇总综合和实现阶段的问题,辅助确定排查顺序 |
设计查询 | 查询层次结构、端口、网络和单元 | 核对综合后的连接关系、模块实例和信号名称 |
Vivado 仿真 | 启动/重启/步进仿真、读取信号、设置断点 | 运行 xsim,查看 testbench、波形对象和指定信号值 |
Tcl 扩展 | 执行任意 Vivado Tcl 命令 | 调用尚未封装为专用 MCP 工具的 Vivado 能力 |
大型报告 | 生成完整报告并按区段读取 | 避免超长报告一次性占满 AI 上下文窗口 |
可以直接对 AI 这样说
启动 Vivado,并检查当前会话是否健康。
打开 D:\FPGA\my_project\my_project.xpr,告诉我目标器件、顶层模块和当前运行状态。
运行综合,使用 8 个并行任务。完成后汇总 ERROR、CRITICAL WARNING 和资源利用率。
分析当前设计的时序,告诉我 WNS/TNS 是否满足,并列出最差的 10 条 setup 路径。
只分析 clk_250m 时钟域中经过 u_tdc 的失败路径,并给出可能的优化方向。
运行实现并生成 bitstream;每一步都确认 Vivado 的真实 STATUS 和 PROGRESS。
启动行为级仿真,运行 1 us,然后读取 /tb/dut/data_out 和 /tb/dut/valid。
执行 Tcl:report_drc -ruledecks default,并总结需要优先处理的问题。Related MCP server: Vivado MCP Server
为什么使用这个项目
常见问题 | Vivado MCP Native 的处理方式 |
Windows 下传统 | 使用原生 |
Vivado 启动慢 | 多次 MCP 调用复用同一个持久 Tcl 会话 |
Tcl 中包含引号、花括号、反斜杠或中文路径 | 使用 UTF-8 十六进制传输和唯一命令标记进行可靠分帧 |
本地化 Vivado 提示符可能变化 | 不依赖 |
长命令超时后容易留下 Vivado 子进程 | 超时后清理完整进程树,避免残留失步会话 |
报告太长,AI 无法一次读完 | 支持完整报告落盘并按行或正则表达式分段读取 |
不确定 Vivado 路径和编码是否正确 | 提供 |
环境要求
组件 | 要求 |
操作系统 | Windows 10/11 或 Linux |
Python | 3.10–3.12 |
Vivado | 本机已经安装 AMD/Xilinx Vivado |
许可证 | 覆盖计划使用的器件、IP 和设计流程 |
MCP 客户端 | 支持本地 |
安装
方式一:使用 pip 安装
Windows PowerShell:
py -m pip install --upgrade vivado-mcp-nativeLinux:
python3 -m pip install --upgrade vivado-mcp-native检查安装结果:
py -m pip show vivado-mcp-native
vivado-mcp-native-doctor --help方式二:使用 pipx 安装(推荐)
pipx 会为 MCP Server 创建独立 Python 环境,减少与其他 Python 包的依赖冲突。
Windows:
py -m pip install --user --upgrade pipx
py -m pipx ensurepath
py -m pipx install vivado-mcp-nativeLinux:
python3 -m pip install --user --upgrade pipx
python3 -m pipx ensurepath
python3 -m pipx install vivado-mcp-native升级:
py -m pipx upgrade vivado-mcp-native方式三:直接从 GitHub 安装
安装 master 分支最新源码:
py -m pip install --upgrade "git+https://github.com/Arthurzxy/vivado_mcp_native.git@master"使用 pipx:
py -m pipx install --force "git+https://github.com/Arthurzxy/vivado_mcp_native.git@master"不依赖本机 Git,也可以安装 GitHub ZIP:
py -m pip install --upgrade "https://github.com/Arthurzxy/vivado_mcp_native/archive/refs/heads/master.zip"用于开发或修改源码:
git clone https://github.com/Arthurzxy/vivado_mcp_native.git
cd vivado_mcp_native
py -m pip install -e .安装后提供的命令
命令 | 作用 |
| 启动 MCP stdio Server |
| 检查 Python、Vivado、Tcl 和 Unicode 通信 |
| 兼容旧配置的 Server 别名 |
| 兼容旧配置的 Doctor 别名 |
快速开始
第一步:确认 Vivado 启动文件
VIVADO_PATH 可以指向:
完整启动文件:
vivado.bat、vivado.cmd、vivado.exe或 Linuxvivado;Vivado 的
bin目录;Vivado 版本目录。
Windows 示例:
$env:VIVADO_PATH = "D:\Software\Xilinx\2025.2.1\Vivado\bin\vivado.bat"Linux 示例:
export VIVADO_PATH="/tools/Xilinx/Vivado/2025.2/bin/vivado"未显式配置时,Server 会检查系统 PATH 和常见安装目录。
第二步:运行 Doctor
vivado-mcp-native-doctor --vivado-path "D:\Software\Xilinx\2025.2.1\Vivado\bin\vivado.bat"机器可读 JSON 输出:
vivado-mcp-native-doctor --vivado-path "D:\Software\Xilinx\2025.2.1" --jsonDoctor 会依次检查:
Vivado 启动文件解析;
持久 Tcl 会话启动;
Vivado 和 Tcl 版本查询;
Tcl 表达式执行;
中文 Unicode 往返;
会话健康状态;
Vivado 正常关闭。
Doctor 不会打开或修改用户工程。
第三步:配置 MCP 客户端
先查找安装后的命令路径:
(Get-Command vivado-mcp-native).Source使用已安装的命令
把下面的 command 和 VIVADO_PATH 替换为你的实际路径:
{
"mcpServers": {
"vivado": {
"command": "C:\\Users\\you\\.local\\bin\\vivado-mcp-native.exe",
"env": {
"VIVADO_PATH": "D:\\Software\\Xilinx\\2025.2.1\\Vivado\\bin\\vivado.bat"
}
}
}
}使用 Python 模块启动
适用于虚拟环境或 pip install 后不方便定位命令的情况:
{
"mcpServers": {
"vivado": {
"command": "C:\\Users\\you\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python311\\python.exe",
"args": ["-m", "vivado_mcp"],
"env": {
"VIVADO_PATH": "D:\\Software\\Xilinx\\2025.2.1\\Vivado\\bin\\vivado.bat"
}
}
}
}建议使用可执行文件的绝对路径,避免 MCP 客户端与终端使用不同 PATH。
配置保存后,完全退出并重新启动 MCP 客户端,然后让 AI 执行:
检查 Vivado MCP 的主机状态,启动会话并返回 Vivado 版本。推荐使用流程
1. vivado-mcp-native-doctor 检查本机环境
2. start_session 启动持久 Vivado Tcl 会话
3. open_project 打开 .xpr 工程
4. get_project_info 确认器件、工程和顶层信息
5. run_synthesis 运行综合
6. get_messages 查看错误和警告
7. get_timing_summary 检查 WNS/TNS/WHS/THS
8. get_utilization 检查 LUT/FF/BRAM/DSP/IO
9. run_implementation 运行布局布线
10. get_timing_paths 分析最差路径
11. generate_bitstream 生成比特流
12. stop_session 关闭 Vivado 并释放资源综合和实现可能耗时较长。大型工程应在调用时增加 timeout,并根据 CPU 和内存情况设置合适的 jobs。
MCP 工具说明
会话管理
start_session:启动持久 Vivado Tcl 会话;stop_session:正常关闭 Vivado;session_status:查看命令数、错误数和会话统计;check_session_health:检查会话响应并按需恢复;get_host_status:查看主机名、可用内存和会话状态。
工程与设计流程
open_project/close_project:打开或关闭.xpr工程;get_project_info:获取当前工程信息;run_synthesis:运行综合并验证 Vivado 的实际状态;run_implementation:运行 place and route;generate_bitstream:为已实现设计生成 bitstream。
报告与设计查询
get_timing_summary:返回 WNS、TNS、WHS、THS 等结构化指标;get_timing_paths:按时钟、起点、终点或 through 对象过滤关键路径;get_utilization:返回 LUT、FF、BRAM、DSP 和 IO 使用率;get_clocks:获取时钟与约束信息;get_messages:分类读取 ERROR、CRITICAL WARNING 和 WARNING;get_design_hierarchy:读取综合后设计层次;get_ports/get_nets/get_cells:查询端口、网络和单元。
仿真
set_simulation_top:设置 testbench 顶层;launch_simulation:启动行为级或综合/实现后仿真;run_simulation/step_simulation/restart_simulation:运行、步进或重启;get_signal_value/get_signal_values:读取一个或一组信号;get_scopes/get_simulation_objects:浏览仿真层次和对象;add_signals_to_wave:添加波形信号;add_breakpoint/remove_breakpoints:管理仿真断点;get_simulation_messages:读取仿真日志;close_simulation:关闭仿真。
高级能力
run_tcl:执行任意 Vivado Tcl;generate_full_report:生成 timing、utilization、power、DRC 等完整报告;read_report_section:按行范围或正则表达式读取大型报告;request_feature/list_feature_requests:记录当前未覆盖的功能需求。
工作原理
Claude / Cursor / Cline / Cherry Studio / 其他 MCP 客户端
│
│ MCP stdio / JSON-RPC
▼
Vivado MCP Native
│
│ 持久 subprocess Tcl 会话
▼
AMD/Xilinx Vivado -mode tcl
│
▼
本机 FPGA 工程与报告每条 Tcl 命令会使用 UTF-8 十六进制编码并附加唯一标记。Server 分别提取标准输出、Tcl 返回值、返回码和错误栈,不依赖可能随语言环境变化的 Vivado% 提示符。
常见问题
找不到 vivado-mcp-native 命令
py -m pipx ensurepath
(Get-Command vivado-mcp-native).Source重启终端或把返回的绝对路径直接写入 MCP 客户端配置。
找不到 Vivado
先验证启动文件:
& "D:\Software\Xilinx\2025.2.1\Vivado\bin\vivado.bat" -mode tcl随后运行:
vivado-mcp-native-doctor --vivado-path "D:\Software\Xilinx\2025.2.1\Vivado\bin\vivado.bat"中文输出乱码
$env:VIVADO_MCP_OUTPUT_ENCODING = "gbk"可设置为 utf-8、gbk,或与本机 Vivado Tcl 控制台一致的编码。
综合或实现超时
超时后 Server 会终止完整 Vivado 进程树,防止继续使用已经失步的会话。重新启动会话,并为大型工程设置更长的 timeout。
vivado-mcp 和 vivado-mcp-native 是同一个包吗
不是。安装本项目请始终使用:
py -m pip install vivado-mcp-native更多 Windows 配置说明参见 WINDOWS_INSTALL.md。
安全说明
run_tcl 可以按当前用户权限执行任意 Tcl,包括读写文件和启动外部程序。请注意:
只连接可信的 MCP 客户端和模型;
执行删除文件、重置工程或覆盖输出前检查目标路径;
对重要工程使用版本控制并保留备份;
不要把没有鉴权和隔离的 Vivado MCP 直接暴露到公网。
官方 MCP Registry
官方 Registry 标识:
io.github.Arthurzxy/vivado-mcp-native注册元数据位于 server.json,当前发布版本为 0.2.1,传输方式为本地 stdio。
贡献
欢迎通过 Issue 或 Pull Request:
补充新的 Vivado 工具;
改进不同 Vivado 版本的兼容性;
增强报告解析;
补充 MCP 客户端配置示例;
修正文档或翻译。
许可证与致谢
本项目使用 MIT License。
原始项目由 Corey Hahn 创建;
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Maintenance
Resources
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