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PIO 指令为 16 位，编码方式如下：
所有 PIO 指令的执行时间都是一个时钟周期。
5 比特的 Delay/side-set 字段的含义依赖于状态机的 SIDESET_COUNT 配置：
SIDESET_COUNT）为当前指令和下一条指令之间插入的空闲周期数。SIDESET_COUNT 设置）为 side-set（参见3.5.1节），可以在该指令执行的同时，将某些 GPIO 管脚设置为某个常量。
如果 Condition 为真，则将程序计数器设置为 Address，否则无操作。
JMP 上的延时周期不论 Condition 是否为真都会生效。延时在 Condition 被求值、程序计数器被更新后进行。
!X：当寄存器 X 为零时X--：当 X 非零时。判断后进行减一!Y：当寄存器 Y 为零时Y--：当 Y 非零时。判断后进行减一X!=Y：当 X 不等于 Y 时PIN：根据输入管脚跳转!OSRE：当输出移位寄存器非空时JMP PIN 会根据 EXECCTRL_JMP_PIN 选择的 GPIO 管脚进行跳转。EXECCTRL_JMP_PIN 是一个可配置选项，它从状态机可以使用的最多 32 个 GPIO 输入管脚中选择其中之一，供 JMP 使用。不依赖于状态机的其他输入映射。
如果该 GPIO 为高电平，则跳转。
!OSRE 将自上一次 PULL 以来移出的比特数，与移位计数阈值进行比较。移位计数阈值由 SHIFTCTRL_PULL_THRESH 配置。自动加载（autopull，参见3.5.4节）也通过该配置项配置。
JMP X-- 和 JMP Y-- 总是会将寄存器 X 或 Y 减一。减一操作与可擦写寄存器的当前值无关。跳转条件是寄存器的初始值，即减一操作发生之前的值。如果寄存器最初为非零值，则发生跳转。
jmp (<cond>) <target>
其中：
<cond> 是上节列出的可选的条件（例如，!x 表示可擦写寄存器 X 为零）。如果未指定条件，则总是跳转。
<target> 是一个程序标签或值（参见3.3.2节)，表示程序内部的指令偏移量（第一条指令的偏移量为 0）。注意，由于 PIO JMP 指令使用 PIO 指令内存之内的绝对地址，JMP 需要在运行时根据程序的加载偏移量进行调整。
这一步在加载程序时由 SDK 负责，但在编码 JMP 指令供 OUT EXEC 使用时需要留意这一点。
等待，直到条件满足。
与所有等待指令一样（参见3.2.4节），延时周期在指令完成之后发生。也就是说，如果指定了延时周期，那么延时要直到等待条件满足之后才会开始。
GPIO：等待由 Index 选择的系统 GPIO 输入。该项为绝对 GPIO 索引，不受状态机的输入 IO 映射影响。PIN：由 Index 指定的输入管脚。首先会应用当前状态机的输入 IO 映射，然后利用 Index 选择要等待哪个输入比特。换句话说，选择的管脚就是 PINCTRL_IN_BASE 加上 Index，再对 32 取余。IRQ：等待由 Index 选择的 PIO IRQ 标志。WAIT x IRQ 的行为与其他 WAIT 源略有不同：
Polarity 为 1，则在等待条件满足后，当前状态机会清除选择的 IRQ 标志。IRQ 的索引字段相同：如果 MSB 被设置，则将状态机的 ID（0..3）加到 IRQ 索引上，加法采用两个 LSB 的模 4 加法。例如，状态机 2、标志值为 '0x11'，则等待标志 3，而标志值 '0x13' 将等待标志 1。这样，运行同一个程序的多个状态机就可以互相同步。注意 WAIT 1 IRQ x 不应当使用供中断控制器使用的 IRQ 标志，以避免与系统中断处理函数的竞合冲突。
wait <polarity> gpio <gpio_num>
wait <polarity> pin <pin_num>
wait <polarity> irq <irq_num> (rel)
其中：
<polarity> 是一个值（参见3.3.2节），指定极性（0 或 1）
<pin_num> 是一个值（参见3.3.2节），指定输入管脚的编号（在状态机输入管教映射中的编号）
<gpio_num> 是一个值（参见3.3.2节），指定实际的 GPIO 管脚编号
<irq_num> (rel) 是一个值（参见3.3.2节），指定要等待的 IRQ 编号（0 ~ 7）。如果设置了 rel，则实际的 IRQ 编号的计算方式为，将 IRQ 编号的最低两个比特（irq_num10）替换成和的最低两个比特（irq_num10 + sm_num10），其中 sm_num10 为状态机编号
从 Source 移位 Bit count 个比特到输入移位寄存器（ISR）中。移位方向由各个状态机的 SHIFTCTRL_IN_SHIFTDIR 决定。此外，增加输入移位计数器 Bit count，最大到 32。
PINS
X（可擦写寄存器 X）Y（可擦写寄存器 Y）NULL（全零）ISR
OSR
00000。如果启用了自动推出（autopush），那么当达到推出阈值（SHIFTCTRL_PUSH_THRES）时，IN 还会将 ISR 的内容推出到 RX FIFO。不论自动推出是否发生，IN 的执行时间都是一个时钟周期。
当自动推出发生，但 RX FIFO 满时，状态机会进入等待状态。自动推出会清空 ISR 的内容为全零，并且会清除输入移位计数器。参见3.5.4节。
IN 永远使用源数据的最低 Bit count 个比特。例如，如果 PINCTRL_IN_BASE 设置为 5，那么指令 IN 3, PINS 会读取管脚 5、6 和 7，并将这些值移入 ISR。
首先，ISR 会左移或右移，为新的输入数据腾出空间，然后将输入数据复制到腾出的空间中。输入数据的比特顺序与移位方向无关。
使用 NULL 可以移位 ISR 的内容。例如，UART 会首先接受 LSB，因此必须右移。在执行 8 次 IN PINS, 1 指令后，输入的串行数据占据了 ISR 的 31..24 比特。
此时，IN NULL, 24 指令将会移入 24 个零比特，将输入数据移到 ISR 的 7..0 比特。另一种方式是让处理器或 DMA 从 FIFO 地址 +3 的位置读取一个字节，
这样可以读取 FIFO 内容的 31..24 比特。
in <source>, <bit_count>
其中：
<source> 是上述源之一。
<bit_count> 是一个值（参见3.3.2节，指定了要移位的比特数（有效值为 1 ~ 32）。
将 Bit count 个比特移出输入移位寄存器（OSR），并写入 Destination。此外，还会增加输出移位计数器 Bit count，直到最大值 32。
PINS
X（可擦写寄存器 X）Y（可擦写寄存器 Y）NULL（全零）PINDIRS
PC
ISR（同时设置 ISR 移位计数器为 Bit count）EXEC（将 OSR 的移位数据作为指令执行）00000。将一个 32 位值写入 Destination：低 Bit count 个比特来自 OSR，其余为零。如果 SHIFTCTRL_OUT_SHIFTDIR 为右，则该值为 OSR 的最低 Bit count 比特，否则为最高 Bit count 比特。
PINS 和 PINDIRS 使用 OUT 的管脚映射，参见3.5.6节。
如果启用自动加载（autopull），那么如果达到了加载阈值 SHIFTCTRL_PULL_THRESH，则自动从 TX FIFO 填充 OSR。同时输出移位计数器清零。在这种情况下，如果 TX FIFO 为空，则 OUT 会进入等待状态，
但执行时间仍然为一个时钟周期。详情参考3.5.4节。
有了 OUT EXEC，指令就可以放在 FIFO 数据流中。OUT 本身的执行需要一个时钟周期，然后下一个周期执行来自 OSR 的指令。该机制能执行的指令类型没有限制。最初的 OUT 指令的延时周期将被忽略，
但之后执行的指令可以正常插入延时周期。
OUT PC 相当于无条件跳转到 OSR 移出的值对应的地址。
out <destination>, <bit_count>
其中：
<destination> 是上述目的地之一。
<bit_count> 是一个值（参见3.3.2节，指定要移位的比特数（有效值为 1 ~ 32）。
将 ISR 的内容作为一个 32 位字推出到 RX FIFO。同时将 ISR 清除为全零。
IfFull：如果设置为 1，那么在输入移位计数器未达到阈值（SHIFTCTRL_PUSH_THRESH，与自动推出用的是同一个选项；参见3.5.4节），则什么都不做。Block：如果设置为 1，那么在 RX FIFO 为满时，暂停执行。PUSH IFFULL 也能像自动推出（autopush）那样让程序更紧凑。如果启用了自动推出，会导致 IN 在不恰当的时候陷入等待状态，比如状态机需要在此时判断某种外部控制信号，那么 PUSH IFFULL 就能派上用场了。
PIO 汇编器会默认设置 Block 位。如果 Block 位没有设置，则 PUSH 不会在 RX FIFO 满的情况下进入等待，而是会继续立即执行下一条指令。此时，FIFO 的状态和内容不变。ISR 仍被清空为全零，
同时设置 FDEBUG_RXSTALL 标志（与 RX FIFO 满时进行阻塞 PUSH 或自动推出相同），表示数据已经丢失。
push (iffull)
push (iffull) block
push (iffull) nonblock
其中：
iffull 相当于上述 IfFull == 1。也就是说，不指定的情况下，默认值为 IfFull == 0
block 相当于上述 Block == 1。如果不指定 block 或 noblock，则此值为默认值
noblock 相当于上述 Block == 0。
从 TX FIFO 加载一个 32 位字到 OSR 中。
IfEmpty：如果为 1，那么在输出移位计数器达到阈值（SHIFTCTRL_PULL_THRESH，与自动加载用的是同一个选项；参见3.5.4节），则什么都不做。Block：如果设置为 1，那么在 TX FIFO 为空时，暂停执行。如果为 0，那么从空的 FIFO 中加载，将会把可擦写寄存器 X 的内容复制到 OSR。一些外设（UART、SPI等）应当在无数据时等待，有数据时进行加载；而另一些（I2S）则应当继续执行，而且最好是继续输出占位数据，或重复数据。这个行为可以通过 Block 参数实现。
在空的 FIFO 上执行不阻塞的 PULL 相当于执行 MOV OSR, X。程序可以事先在寄存器 X 中加载适当的默认值，或在每次 PULL NOBLOCK 之后执行一次 MOV X, OSR，从而重复上一个有效的 FIFO 字，直到新的数据出现。
如果在启用自动加载时，当 TX FIFO 为空时的 OUT 会导致程序在不恰当的地方等待，就能用 PULL IFEMPTY 解决问题。IfEmpty 可以像自动加载一样简化一些程序，例如可以去掉外层循环计数器，但是它能够控制暂停的发生位置。
注意 当启用自动加载时，在 OSR 满的情况下任何 PULL 指令都是误操作，所以 PULL 指令可以作为一种屏障。OUT NULL, 32 可以显式地抛弃 OSR 的内容。更多细节参见3.5.4.2节。
pull (ifempty)
pull (ifempty) block
pull (ifempty) noblock
其中：
ifempty 相当于上述 IfEmpty == 1，即如果没有指定，则默认值为 IfEmpty == 0
block 相当于上述 Block == 1。如果不指定 block 或 noblock，则此值为默认值
noblock 相当于上述 Block == 0。
从 Source 复制数据到 Destination。
PINS（使用与 OUT 相同的管脚映射）X（可擦写寄存器 X）Y（可擦写寄存器 Y）EXEC（将数据作为指令执行）PC
ISR（该操作会重置输入移位计数器为零，意为空）OSR（该操作会重置输出移位寄存器为零，意为满）PINS（使用与 IN 相同的管脚映射）X
Y
NULL
STATUS
ISR
OSR
MOV PC 会导致无条件跳转。MOV EXEC 的效果和 OUT EXEC（参见3.4.5节）相同，可以将寄存器的内容作为指令执行。
MOV 指令自身需要一个时钟周期，Source 中的指令在下一个周期执行。MOV EXEC 上的延时周期会被忽略，但被执行的指令可以带有延时周期。
源 STATUS 的值为全 1 或全 0，取决于某些状态机的状态，如 FIFO 满/空等。可以通过 EXECCTRL_STATUS_SEL 配置。
MOV 可以通过有限的几种方式操作传输的数据，由 Operation 参数指定。求反操作会将 Destination 中的每个比特设置为 Source 中对应比特的 NOT，
也就是说，1 变成 0，0 变成 1。至于反转比特顺序，如果将比特编号为 0 ~ 31 的话，该操作可以将 Destination 中的每个比特 n 设置为 Source 中的比特 31 - n。
mov <destination>, (op) <source>
其中：
<destination> 是上述目的地之一。
<op> 如果存在的话，为下列值之一：
! 或 ~ 表示 NOT （注意：永远是按位求 NOT）:: 表示反转比特顺序<source> 是上述源之一。
设置或清除由 Index 参数指定的 IRQ 标志。
Index 指定的标志，否则设置标志。如果指定了 Clear，则忽略 Wait 比特。IRQ 标志 4 ~ 7 只能被状态机使用，而 IRQ 标志 0 ~ 3 可以作为系统级别的中断，在 PIO 的两个外部中断请求线之一上使用，具体采用哪个外部中断请求线，由 IRQ0_INTE 和 IRQ1_INTE 配置。
模 4 加法可以实现 IRQ 和 WAIT 指令的“相对寻址”，用于运行同一个程序的不同状态机之间的同步。比特 2 （第三个 LSB)不受此加法影响。
如果设置了 Wait，则 Delay 周期会等到等待期间结束后再开始。
irq <irq_num> (_rel)
irq set <irq_num> (_rel)
irq nowait <irq_num> (_rel)
irq wait <irq_num> (_rel)
irq clear <irq_num> (_rel)
其中：
<irq_num> (_rel) 是一个值（参见3.3.2节），指定要等待的 IRQ 编号（0 ~ 7）。如果存在 rel，则实际的 IRQ 编号的计算方式为，将 IRQ 编号（irq_num10）的最低两比特替换为
（<irq_num10 + sm_num10）的最低两比特，其中 sm_num10 为状态机编号
irq 表示设置 IRQ，无需等待
irq set 也表示设置 IRQ，无需等待
irq nowait 还是表示设置 IRQ，无需等待
irq wait 表示设置 IRQ，然后等待 IRQ 被清除后再继续
irq clear 表示清除 IRQ
将立即值 Data 写入到 Destination。
PINS
X（可擦写寄存器 X）5 个 LSB 比特写入 Data，其他比特清为 0。Y（可擦写寄存器 Y）5 个 LSB 比特写入 Data，其他比特清为 0。PINDIRS
该指令用于设置控制信号，如时钟或芯片选择，或初始化循环计数器。由于 Data 只有 5 比特，因此可擦写寄存器可以 SET 的值为 0 ~ 31，最大可循环 32 次。
SET 和 OUT 的管脚映射是独立配置的。它们可以映射到不同的位置，例如，一个管脚作为时钟信号使用，另一个作为数据使用。它们的管脚范围也可以重叠：
UART 传输程序可以使用 SET 来设置开始和终止比特，用 OUT 指令向同一个管脚上移出 FIFO 数据。
set <destination>, <value>
其中：
<destination> 为上述目的地之一。
<value> 是要设置的值（参见3.3.2节），有效值为 0 ~ 31
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