單片機執(zhí)行任何一條指令時都可以分為取指令階段和執(zhí)行指令階段。取指令階段簡稱取指階段，HEF4013BT單片機在這個階段里可以把程序計數(shù)器PC中的地址送到程序存儲器，并從中取出需要執(zhí)行指令的操作碼和操作數(shù)。指令執(zhí)行階段可以對指令操作碼進行譯碼，以產(chǎn)生一系列控制信號完成指令的執(zhí)行。圖3-14給出了MCS-51指令的取指／執(zhí)行時序。

   由圖3-14可知，ALE引腳上出現(xiàn)的信號是周期性的，每個機器周期內(nèi)出現(xiàn)兩次高電平，出現(xiàn)時刻為SIP2和S4P2，持續(xù)時間為一個狀態(tài)S。ALE信號每出現(xiàn)一次，CPU就進行一次取指操作，但由于不同指令的字節(jié)數(shù)和機器周期數(shù)不同，因此取指令操作也隨指令不同而有小的差異。

   按照指令字節(jié)數(shù)和機器周期數(shù)，MCS-51的111條指令可分為單字節(jié)單周期指令、單字節(jié)雙周期指令、單字節(jié)四周期指令、雙字節(jié)單周期指令、雙字節(jié)雙周期指令和三字節(jié)雙周期指令6類，分別財應(yīng)于6種基本時序。為了弄清楚這些基本時序的特點，現(xiàn)將幾種主要時序作一簡述。

   1．單字節(jié)單周期指令時序

   這類指令的指令碼只有一個字節(jié)（如INCA指令），存放在程序存儲器ROM中，機器從取出指令碼到完成指令的執(zhí)行僅需一個機器周期，如圖3-14 (a)所示。

   圖3-14 (a)中，機器在ALE第一次有效(SIP2)時從ROM中讀出指令碼，把它送到指令寄存器IR，接著開始執(zhí)行。在執(zhí)行期間，CPU -方面在ALE第二次有效(S4P2)時封鎖PC加“1”，使第二次讀操作無效；另一方面在S6P2時完成指令的執(zhí)行。

   2．雙字節(jié)單周期指令時序

   雙字節(jié)單周期指令時序如圖3-14 (b)所示，MCS-51在執(zhí)行這類指令時需要分兩次從ROM中讀出指令碼。ALE在第一次有效時讀出指令操作碼，CPU對它譯碼后便知道是雙字節(jié)指令，故使程序計數(shù)器PC加“1”，并在ALE第二次有效時讀出指令的第二字節(jié)（也使PC加“1”一次），最后在S6P2時完成指令的執(zhí)行。

   3．單字節(jié)雙周期指令時序

   單字節(jié)雙周期指令時序如圖3-14 (c)所示。這類指令執(zhí)行時，CPU在第一機器周期Sl期間從程序存儲器ROM中讀出指令操作碼，經(jīng)譯碼后便知道是單字節(jié)雙周期指令，故控制器自動封鎖后面的連續(xù)三次讀操作，并在第二機器周期的S6P2時完成指令的執(zhí)行。