LC-3-ISA
以下是整理合并后的LC-3指令集架构（ISA）总结，按统一分类标准呈现，信息完整且无冗余：
LC-3 ISA 分类总结
指令总数：15条（不含 HALT 和 RESERVED）
分类：运算指令、数据移动指令、控制流指令、陷阱和系统调用、其他指令
一、运算指令（ALU 操作）
负责算术和逻辑运算，结果更新条件码（N/Z/P）。
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ADD
- 格式：
ADD DR, SR1, SR2（寄存器-寄存器）ADD DR, SR1, imm5（寄存器-立即数）
- 操作码：
0001 - 功能：将
SR1 + SR2或SR1 + 符号扩展的5位立即数结果存入DR。 - 影响条件码：✔️
- 格式：
-
AND
- 格式：
AND DR, SR1, SR2（寄存器-寄存器）AND DR, SR1, imm5（寄存器-立即数）
- 操作码：
0101 - 功能：将
SR1 & SR2或SR1 & 符号扩展的5位立即数结果存入DR。 - 影响条件码：✔️
- 格式：
-
NOT
- 格式：
NOT DR, SR - 操作码：
1001 - 功能：对
SR的值按位取反（补码非），结果存入DR。 - 影响条件码：✔️
- 格式：
二、数据移动指令
实现寄存器和内存之间的数据传输。
加载指令
-
LD
- 格式：
LD DR, PCoffset9 - 操作码：
0010 - 功能：将
PC + 符号扩展的9位偏移地址处的数据加载到DR。 - 影响条件码：✔️
- 格式：
-
LDI（间接加载）
- 格式：
LDI DR, PCoffset9 - 操作码：
1010 - 功能：先读取
PC + offset9处的地址，再加载该地址处的数据到DR。 - 影响条件码：✔️
- 格式：
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LDR（基址偏移加载）
- 格式：
LDR DR, BaseR, offset6 - 操作码：
0110 - 功能：将
BaseR + 符号扩展的6位偏移地址处的数据加载到DR。 - 影响条件码：✔️
- 格式：
-
LEA（加载有效地址）
- 格式：
LEA DR, PCoffset9 - 操作码：
1110 - 功能：将
PC + offset9的地址存入DR（不访问内存）。 - 影响条件码：✔️
- 格式：
存储指令
-
ST
- 格式：
ST SR, PCoffset9 - 操作码：
0011 - 功能：将
SR的值存储到PC + offset9地址处。 - 影响条件码：❌
- 格式：
-
STI（间接存储）
- 格式：
STI SR, PCoffset9 - 操作码：
1011 - 功能：先读取
PC + offset9处的地址，再将SR的值存储到该地址处。 - 影响条件码：❌
- 格式：
-
STR（基址偏移存储）
- 格式：
STR SR, BaseR, offset6 - 操作码：
0111 - 功能：将
SR的值存储到BaseR + offset6地址处。 - 影响条件码：❌
- 格式：
三、控制流指令
控制程序执行流程，包括分支、跳转和子程序调用。
-
BR（条件分支）
- 格式：
BRn/z/p/组合, PCoffset9 - 操作码：
0000 - 功能：根据条件码（N/Z/P）决定是否跳转到
PC + offset9。 - 影响条件码：❌
- 格式：
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JMP/RET
- 格式：
JMP BaseR或RET（等价于JMP R7） - 操作码：
1100 - 功能：无条件跳转到
BaseR中的地址。 - 影响条件码：❌
- 格式：
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JSR/JSRR（子程序调用）
- 格式：
JSR PCoffset11（操作码0100，PC 相对跳转）JSRR BaseR（操作码0100，寄存器间接跳转）
- 功能：将当前
PC存入R7，跳转到子程序地址。 - 影响条件码：❌
- 格式：
-
RTI（中断返回）
- 操作码：
1000 - 功能：特权指令，用于从中断返回，恢复 PC 和处理器状态。
- 影响条件码：✔️（恢复中断前的状态）
- 操作码：
四、陷阱和系统调用
处理输入输出和系统级操作。
- TRAP
- 格式：
TRAP trapvect8 - 操作码：
1111 - 功能：根据 8 位陷阱向量调用系统服务。
- 常用陷阱向量：
TRAP x20（GETC）：读取字符到R0。TRAP x21（OUT）：输出R0的低 8 位字符。TRAP x25（HALT）：终止程序执行。
- 影响条件码：❌
- 格式：
五、其他指令
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HALT
- 格式：
HALT（实际为TRAP x25） - 功能：终止程序执行。
- 格式：
-
RESERVED
- 说明：未定义的操作码，执行可能导致异常或用于扩展。
关键特性
- 条件码（CC）：由运算指令（ADD/AND/NOT）和加载指令（LD/LDR/LDI/LEA）更新，决定分支行为。
- 寻址模式：支持 PC 相对、基址偏移、间接寻址等。
- 简洁性：无硬件乘除和移位指令，需通过软件实现。
- 中断支持：通过
TRAP和RTI实现系统调用与中断处理。
此总结覆盖 LC-3 全部指令及核心特性，适用于汇编编程与架构理解。