📚 课程目录第2章 Kria开发环境搭建与首次启动

2. Kria开发环境搭建与首次启动

Kria KV260/KR260 的软件开发并不是“插上电就能跑”的纯嵌入式流程，而是典型的“主机交叉开发 + 目标板运行”模式：Ubuntu 主机负责镜像准备、工具链安装、串口与网络调试；Kria 板卡负责启动 Ubuntu 系统并运行 AI 应用。本节围绕这条主线，把主机环境配置、Vitis/Vivado 工具链安装、Starter Kit 开箱与镜像烧录、串口与网络连接、首次启动与系统自检串成一个可复现的闭环。

一、Ubuntu 主机开发环境配置

AMD 官方推荐使用 Ubuntu 20.04 LTS 或 22.04 LTS 作为 Kria 开发主机。建议主机至少 8 核 CPU、16 GB 内存、200 GB 可用磁盘，因为 Vitis/Vivado 安装包解压后体积可达 60～100 GB。先更新系统并安装基础依赖：

sudo apt update
sudo apt install -y build-essential git curl wget \
  python3 python3-pip python3-venv \
  libssl-dev libncurses5-dev flex bison \
  device-tree-compiler u-boot-tools \
  minicom picocom screen \
  dfu-util gparted

# 将当前用户加入 dialout 组，避免串口权限问题
sudo usermod -aG dialout $USER
# 重新登录后生效

其中 device-tree-compiler 用于设备树编译，u-boot-tools 提供 mkimage，dfu-util 用于 USB DFU 启动模式，minicom/picocom 用于串口终端。安装完成后可用 ls /dev/ttyUSB* 确认串口设备节点是否出现。

二、Vitis/Vivado 工具链安装

Kria 的 AI 加速应用通常需要 Vitis 统一软件平台，涉及 PL 端逻辑时还需 Vivado。推荐安装 Vitis 2022.2 或 2023.2（与 Kria 官方 Ubuntu 镜像版本匹配）。安装流程如下：

从 AMD 官网下载 Xilinx_Unified_2022.2_1014_8888_Lin64.bin 安装器。
赋予执行权限并运行：chmod +x Xilinx_Unified_*.bin && ./Xilinx_Unified_*.bin。
选择 Vitis 或 Vitis Embedded Development，勾选 Kria KV260 对应的器件系列（如 Zynq UltraScale+ MPSoC ZCU104/KV260）。
安装路径建议使用默认 /tools/Xilinx，避免路径含空格或中文。
安装完成后执行 source /tools/Xilinx/Vitis/2022.2/settings64.sh，并写入 ~/.bashrc。

验证安装：vitis -version 与 vivado -version 应分别输出版本号。若只做 AI 推理部署，可仅安装 Vitis AI 与 PetaLinux 工具，但涉及自定义 PL 加速器时 Vivado 不可省略。

三、Starter Kit 开箱与 Ubuntu 镜像烧录

KV260 Starter Kit 包装内含：KV260 载板、散热片与风扇、12 V 电源适配器、microSD 卡（部分版本不含）、USB 线、以太网线。开箱后先检查载板上的启动模式拨码开关 SW1，将其设为 SD 启动模式（通常为 ON/OFF/OFF/OFF，具体以板卡丝印为准）。

镜像烧录推荐使用 AMD 官方提供的 Ubuntu 22.04 LTS for Kria 镜像（iot-limerick-kria-classic-desktop-2204-*.img.xz）。在 Ubuntu 主机上执行：

# 解压镜像
xz -d iot-limerick-kria-classic-desktop-2204-*.img.xz

# 确认 SD 卡设备节点，切勿写错盘符
lsblk
# 假设 SD 卡为 /dev/sdb

# 写入镜像
sudo dd if=iot-limerick-kria-classic-desktop-2204-*.img of=/dev/sdb bs=4M status=progress conv=fsync
sync

警告：dd 会覆盖目标磁盘全部数据，务必用 lsblk 确认 /dev/sdX 是 SD 卡而非主机硬盘。写入完成后不要格式化，直接拔出。

四、串口与网络连接

将烧录好的 SD 卡插入 KV260，连接 USB 线到主机的 USB 口，此时会出现两个串口节点：/dev/ttyUSB0（通常为系统控制台）和 /dev/ttyUSB1（可能为辅助串口）。使用 picocom 连接：

sudo picocom -b 115200 /dev/ttyUSB0
# 退出：Ctrl+A 然后 Ctrl+X

网络方面，KV260 提供千兆以太网口。首次启动前可用网线直连主机，或接入同一路由器。若直连，主机需手动配置同网段 IP，例如主机 192.168.1.10/24，板卡默认通过 DHCP 获取地址；若路由器无 DHCP，可在串口登录后手动配置：

sudo ip addr add 192.168.1.20/24 dev eth0
sudo ip link set eth0 up

随后在主机上 ping 192.168.1.20 验证连通性，并用 ssh ubuntu@192.168.1.20 登录（默认用户名 ubuntu，初始密码 ubuntu，首次登录会强制修改）。

五、首次启动与系统自检

上电后串口会输出 U-Boot 与内核启动日志。首次启动约需 1～2 分钟，成功进入登录提示符即表示系统启动完成。登录后按以下顺序自检：

uname -a：确认内核版本与架构（aarch64）。
cat /etc/os-release：确认 Ubuntu 版本为 22.04。
ls /dev/mmcblk*：确认 SD 卡与 eMMC 设备节点。
ip addr：确认 eth0 已获取 IP。
xmutil listapps：列出可用的 Kria 加速应用（如 kria-dashboard、smartcam）。
sudo xmutil loadapp kria-dashboard：加载示例应用，验证 PL 端配置是否正常。

若 xmutil 报错，通常说明固件包未安装或 PL 比特流未加载，可通过 sudo apt install xmutil 与 sudo xmutil bootfw_update 修复。自检通过后，Kria 即具备运行 AI 推理应用的基础条件。

建议把 source /tools/Xilinx/Vitis/2022.2/settings64.sh 写入 ~/.bashrc，并在首次启动后立即执行 sudo apt update && sudo apt upgrade，确保 Kria 固件与 xmutil 为最新版本，避免加载加速应用时出现版本不匹配。