R-Format Layout

opcode：它决定了这条指令属于哪种基本格式（比如是 R型、I型还是 S型）。
funct3 (3 位功能码)：在 opcode 划定的大范围下，进一步细分操作类型。比如，同样是 R 型算术指令，funct3 就可以用来区分这到底是加减法相关的指令，还是移位指令，或者是异或（XOR）这样的逻辑指令。
funct7 (7 位功能码)：这是最精细的区分。当两个指令的 opcode 和 funct3 都完全一样时，就需要靠 funct7 来做最后的“拍板”。加法 (add) 和减法 (sub)。对于硬件来说，加法和减法高度相似，它们的 opcode 相同，funct3 也相同。它们唯一的区别就在于 funct7 中有一个二进制位不同

I-Format Layout

Load Instructions are also I-Type

既然代码是连续存的，而且分支指令通常跳得不远，那么我们在指令里面，就不需要存一个完整的 32 位绝对内存地址（比如 0x80001234）。我们只需要存一个偏移量 (Offset) 就可以了（比如告诉 CPU：“以当前的 PC 地址为基准，往前跳 16 个字节”）。

目标地址 = 当前 PC 寄存器的值 + 偏移量 (Offset)。在计算分支跳转时，我们不使用单字节作为单位

为了保证底层架构的一致性，RISC-V 官方做了一个硬性规定：无论你当前的处理器到底支不支持 16 位的压缩指令，所有分支跳转指令的偏移量，一律以 2 字节（半字）为基本单位进行缩放！

上半部分 (Instruction encodings, inst[31:0])： 这是指令存放在内存中的原始样子。你可以看到 I、S、B 型指令中，立即数（imm）是被无情拆散、塞在各个角落的。
下半部分 (32-bit immediates produced, imm[31:0])： 这是 CPU 内部的立即数生成器 (Immediate Generator) 电路的工作结果。它把上面那些散落的碎片抓出来，重新拼成一个标准的 32 位数字，准备送给 ALU（算术逻辑单元）去计算。

第一步：使用 lui 搞定高 20 位

指令含义： lui 全称是 Load Upper Immediate（加载高位立即数）。它属于一种新的指令格式：U 型指令 (U-Format)。这种格式把除了 opcode 和目标寄存器 rd 之外的所有空间，都留给了一个巨大的 20 位立即数。
它的动作： 当你执行 lui 时，CPU 会把这 20 位的数字，直接填进目标寄存器的高 20 位（即第 12 到 31 位），同时把剩下的低 12 位全部清零 (clears the lower 12 bits)。

J 型指令为了跳得更远，把能挪用的空间全挪用了，腾出了足足 20 位的空间来存放立即数。和上一页讲过的 B 型指令一样，为了“白嫖”一个比特位，J 型指令的偏移量也是以 2 字节为单位的

架构图位置

一个标准的 D 触发器有三个最关键的引脚：

D (Data，数据输入)： 等待被记住的新数据（比如加法器刚算出来的结果）。
Q (Output，数据输出)： 当前已经被记住的老数据。
CLK (Clock，时钟信号)： 控制节奏的“快门”开关，是一个不断在 0 和 1 之间跳动的方波信号。它的运行规则可以用两句话概括： 1. 上升沿瞬间：按下快门（采样并存储） 当时钟信号 CLK 从 0 瞬间跳变到 1 的那一刻（这就是上升沿），D 触发器的“快门”咔嚓一下打开。它会立刻抓取此时 D 端口上的数据，并把它送到 Q 端口输出。此时，新数据被成功“存储”了下来。 2. 其他所有时间：保持不变（无视外界干扰） 在时钟信号保持为 1、下降沿（1 变 0）、以及保持为 0 的所有期间，D 触发器的大门是死死关闭的。无论输入端 D 的数据怎么剧烈波动、跳变，输出端 Q 都会死死保持着刚才上升沿时抓取到的那个值。

Accumulator （Revisited）

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