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# 指令集清单（V2 草案）
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> 状态：**草案**。全功能目标下的完整指令清单，与 [`指令集优化.md`](指令集优化.md) 配套——
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> 该文定义指令**格式**（变长/位段/长度组），本文列出指令**清单**（名称/组/格式/操作数/状态）。
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> 组 = 长度组（前缀编码：`1`=4B、`01`=8B、`001`=16B、`0001`=32B）；fmt = 操作数形态。
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> type 列：`有` = 用 type 位段（宽度/符号/浮点语义）、`无` = type=NONE、`dst` = type 位段为转换目标类型。
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> 操作数记法：rd=目标寄存器、rs/ra/rb=源寄存器、slot=槽号、off=字段偏移、const_id=常量表下标、fn_id=函数下标、fb_id=内建 FB id。
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**状态列**：`核心` = v1 实现；`扩展` = v1 后实现；`预留` = 仅留编码/未来。
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## 1. 数据搬运
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| 指令 | 组 | fmt | type | 操作数 | 语义 | 状态 |
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|---|---|---|---|---|---|---|
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| MOVE | 4B | RR | 无 | rd, rs | 寄存器间搬运（int64 全宽） | 核心 |
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| NOP | 4B | NONE | 无 | — | 空操作 | 核心 |
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| LOAD | 8B | SLOT | 有 | rd, slot | 槽→寄存器（按 type 读宽+扩展） | 核心 |
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| STORE | 8B | SLOT | 有 | slot, rs | 寄存器→槽（按 type 写宽） | 核心 |
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| LOADK | 8B | IMM | 有 | rd, const_id | 常量表→寄存器（按 type 解释） | 核心 |
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| LOAD_OFF | 16B | SLOT+off | 有 | rd, slot, off | 字段读（结构体/FB 共享体） | 核心 |
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| STORE_OFF | 16B | SLOT+off | 有 | slot, off, rs | 字段写 | 核心 |
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| LOADK64 | 16B | IMM64 | 有 | rd, imm64 | 64 位立即数内嵌（免查表） | 预留 |
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## 2. 逻辑与位运算
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| 指令 | 组 | fmt | type | 操作数 | 语义 | 状态 |
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|---|---|---|---|---|---|---|
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| NOT | 4B | RR | 有 | rd, rs | 按 type：BOOL 逻辑非 / 位串取反 | 核心 |
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| AND / OR / XOR | 8B | RRR | 有 | rd, ra, rb | 按 type 位宽 | 核心 |
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| NAND / NOR / XNOR | 8B | RRR | 有 | rd, ra, rb | 扩展三态 | 扩展 |
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| SHL / SHR | 8B | RRR | 有 | rd, rs, n | 左移/右移（SHR 按 type 符号：算术/逻辑） | 扩展 |
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| ROL / ROR | 8B | RRR | 有 | rd, rs, n | 循环移位（位串） | 扩展 |
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| GETBIT | 8B | RRR | 无 | rd, rs, bit | 取位（位号在 rb） | 扩展 |
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| SETBIT / CLRBIT / TOGBIT | 8B | RRR | 无 | slot/rd, rs, bit | 置位/清位/翻转（目标可槽） | 扩展 |
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## 3. 算术
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| 指令 | 组 | fmt | type | 操作数 | 语义 | 状态 |
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|---|---|---|---|---|---|---|
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| ADD / SUB / MUL / DIV | 8B | RRR | 有 | rd, ra, rb | 整数饱和 / 浮点 IEEE / 无符号按 type | 核心 |
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| MOD | 8B | RRR | 有 | rd, ra, rb | 取模 | 扩展 |
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| NEG | 4B | RR | 有 | rd, rs | 取负 | 扩展 |
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| ABS | 4B | RR | 有 | rd, rs | 绝对值 | 扩展 |
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| INC / DEC | 4B | RR | 有 | rd, rs | 自增/自减 | 扩展 |
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| EXPT | 8B | RRR | 有 | rd, ra, rb | 幂（整数/浮点） | 扩展 |
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| SQRT | 4B | RR | 有 | rd, rs | 平方根 | 扩展 |
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| SIN / COS / TAN / ASIN / ACOS / ATAN | 4B | RR | 有 | rd, rs | 三角函数（浮点） | 扩展 |
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| LN / LOG / EXP | 4B | RR | 有 | rd, rs | 对数/指数（浮点） | 扩展 |
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| ROUND / TRUNC / FLOOR / CEIL | 4B | RR | 有 | rd, rs | 舍入（浮点→整数） | 扩展 |
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## 4. 比较
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| 指令 | 组 | fmt | type | 操作数 | 语义 | 状态 |
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|---|---|---|---|---|---|---|
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| CMP_EQ / NE / LT / LE / GT / GE | 8B | RRR | 有 | rd, ra, rb | 按 type：有/无符号/浮点/IEEE（NaN 传播） | 核心 |
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## 5. 转换
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| 指令 | 组 | fmt | type | 操作数 | 语义 | 状态 |
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|---|---|---|---|---|---|---|
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| CONV | 4B | RR | dst | rd, rs | 类型转换（dst 在 type 位段；src 值已在寄存器，按 dst 宽度截断/扩展/舍入） | 扩展 |
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| TRUNC（并入 CONV 舍入模式） | — | — | — | — | 舍入模式由 CONV 的 op 变体或独立指令（见上） | 扩展 |
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## 6. 控制流
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| 指令 | 组 | fmt | type | 操作数 | 语义 | 状态 |
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|---|---|---|---|---|---|---|
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| JMP | 8B | JMP | 无 | off32 | 无条件跳转（相对下一条，字节） | 核心 |
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| JT / JF | 8B | JC | 无 | rd, off | rd≠0/==0 跳转 | 核心 |
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| CALL | 8B | IMM | 无 | fn_id | 压帧调用（r0..r7 复制） | 核心 |
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| RET | 4B | NONE | 无 | — | 弹帧 / MAIN 周期结束 | 核心 |
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| CAL | 8B | SLOT | 无 | fb_id, slot | 内建 FB 调用（fb_id 查 [[fb]] 表） | 核心 |
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| JTBL | 32B | 预留 | 无 | rd, slot, n | CASE 跳转表 | 预留 |
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## 7. 内建 FB（CAL + fb_id，[[fb]] 表）
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| fb_id | FB | 字段（类型化） | 状态 |
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|---|---|---|---|
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| 0 | TON | in/pt/q/et = BOOL/TIME/BOOL/TIME | 核心 |
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| 1 | TOF | 同上 | 核心 |
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| 2 | TP | 同上 | 核心 |
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| 3 | CTU | cu/r/pv(INT)/q/cv(INT) 单字 | 核心 |
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| 4 | DCTU | cu/r/pv(DINT)/q/cv(DINT) 双字 | 核心 |
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| 5 | CTD | cd/ld/pv(INT)/q/cv(INT) | 核心 |
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| 6 | DCTD | cd/ld/pv(DINT)/q/cv(DINT) | 核心 |
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| 7 | CTUD | cu/cd/r/lu/pv(INT)/qu/qd/cv(INT) | 核心 |
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| 8 | DCTUD | cu/cd/r/lu/pv(DINT)/qu/qd/cv(DINT) | 核心 |
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| 9 | R_TRIG | clk/q = BOOL/BOOL | 核心 |
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| 10 | F_TRIG | clk/q = BOOL/BOOL | 核心 |
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| 11 | SR / RS（锁存） | s1/r/s/q… | 扩展 |
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| 12 | PWM | in/pt/q… | 扩展 |
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| 13 | RTC | 日期时钟字段 | 扩展 |
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## 8. 字符串（未来，元数据段 + 16/32B）
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| 指令 | 组 | fmt | 语义 | 状态 |
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|---|---|---|---|---|
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| STR_LEN | 16B | SLOT+off | 字符串长度 | 预留 |
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| STR_CMP / STR_EQ | 16B | SLOT+off | 比较（按元数据段定长/变长） | 预留 |
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| STR_CONCAT | 32B | 预留 | 拼接 | 预留 |
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| STR_MID / STR_LEFT / STR_RIGHT | 16B/32B | 预留 | 取子串 | 预留 |
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| STR_FIND / STR_REPLACE | 32B | 预留 | 查找/替换 | 预留 |
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## 9. 数组（未来）
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| 指令 | 组 | fmt | 语义 | 状态 |
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|---|---|---|---|---|
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| ARR_LEN | 16B | SLOT+off | 数组长度 | 预留 |
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| ARR_LOAD / ARR_STORE | 32B | 预留 | 索引访问（基槽+index） | 预留 |
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## 10. 系统
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| 指令 | 组 | fmt | 语义 | 状态 |
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|---|---|---|---|---|
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| NOP | 4B | NONE | 空操作（占位/对齐） | 核心 |
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## 11. op 预算核对（前缀编码按组分治）
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| 组 | op 空间 | v1 核心用量 | 扩展/预留量 |
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|---|---|---|---|
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| 4B（op:7） | 128 | MOVE/NOP/NOT/RET ≈ 4 | 124（浮点单目/舍入/CONV 等） |
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| 8B（op:6） | 64 | ADD..CMP/LOAD/STORE/LOADK/CALL/CAL/JMP/JT/JF ≈ 19 | 45（位运算/移位/GETBIT 等） |
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| 16B（op:5） | 32 | LOAD_OFF/STORE_OFF ≈ 2 | 30（LOADK64/字符串/数组） |
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| 32B（op:4） | 16 | 0 | 16（JTBL/复杂字符串） |
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> 注：以上为全功能**目标清单**，v1 只实现「核心」列；「扩展/预留」列给出指令格式占位，
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> 具体操作数形态（如 GETBIT 的槽/寄存器目标、CONV 舍入模式）在实现时定稿。
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