工程化重构理念：从测试代码到航天级定型
本区域概述了KX-11原子物理激光项目的FPGA架构演进核心思想。早期的测试代码为了快速打通链路，模块之间高度耦合（如面条式代码）。为了满足航天产品的极高可靠性与可维护性，我们引入了“整洁架构（Clean Architecture）”思想，彻底重构了控制流与数据流。
五层彻底解耦
自上而下划分为应用、算法、互联、驱动和HAL层。业务状态机统一收归应用层，算法层变为无状态纯计算。改需求只需改应用层单模块。
收敛互联与CDC
设立专属“互联层”作为全系统立交桥。集中处理片内总线分发、协议解析及异步FIFO跨时钟域（CDC）隔离，杜绝布线拥堵与时序违例。
契约防污染设计
核心模块通过SystemVerilog Interface接收标准化数据。更换外部ADC/DAC芯片只需替换驱动层，核心稳频算法和流程一行代码无需修改。
当前资源痛点与瘦身依据
本节展示了测试代码阶段Vivado综合后的真实物理资源占用情况。通过数据可视化，揭示了为何必须进行算力瘦身，并证明了“Slice逻辑资源枯竭”是一个伪命题，为引入MicroBlaze软核和CORDIC算法提供了物理依据。
DSP48E1 算力危机剖析 (总计 840)
揭示 12通道 GTX_DFS 高速堆砌导致的乘法器资源枯竭
全局逻辑与存储资源余量评估
展示真实的 LUT/Register 占用极低，BRAM海量富余
交互式五层架构沙盘
本区域是架构设计的逻辑核心视图。请点击下方的架构层级（块），查看每一层的具体核心职责、对外暴露的契约边界，以及它“不关心”的底层细节。这种依赖倒置（DIP）设计确保了系统的高内聚低耦合。
应用层 (Application Layer)
系统的“大脑”。负责业务流程编排与决策。例如：决定何时进行激光锁定点探寻（ST01），何时切入闭环（ST02），以及失锁后的重试策略。非常适合由MicroBlaze软核运行C语言实现。
关键工程重构策略
本区域解释了在确立五层架构后，如何通过具体的RTL微架构设计来解决测试代码遗留的物理资源和时序问题。
多通道 PID 算法的时分复用 (Time-Multiplexing)
原测试代码为 6 路主激光实例化了 6 个完全并行的纯硬件 PID 模块，消耗了海量 DSP48E1 乘法器。在工程重构中，利用 200MHz 时钟的高速特性（单拍 5ns）与 500ns 的系统容忍延迟，我们只编写 1个 流水线 PID 计算核心。
// 利用海量闲置 BRAM 存储各通道状态
Tick 0~4: 读出 Ch0 参数 -> 送入唯一 PID 核 -> 存回 Ch0 积分量
Tick 5~9: 读出 Ch1 参数 -> 送入唯一 PID 核 -> 存回 Ch1 积分量
...
收益：DSP 占用直接砍掉 80%，彻底解决布线拥堵危机。
实战案例：隔离变化的终极防御
假设联调期面临双重致命打击：
- ⊗ 物理学家要求：更改移频PDH锁定点探寻（ST01）的电压判断阈值。
- ⊗ 硬件组通知：14位并行高速ADC缺货，临时更换为16位串行SPI ADC。
面条式旧代码
必须打开巨大且唯一的顶层模块。既要修改状态机 if-else 嵌套，又要重写底层采样时序。改完后时序极有可能违例，导致原有核心 PID 逻辑崩溃，需重新耗费数日全盘仿真测试。
五层新架构响应
1. 仅在应用层修改探寻阈值参数。
2. 仅在驱动层替换SPI驱动代码，对齐 Interface 契约数据格式。
核心的算法层（PID）与互联层连重新仿真的必要都没有！牵一发而绝不动全身。