80C51單片機指令的取指、執行時序
現按4類指令介紹CPU時序。因為CPU工作的過程就是取指令與執行指令的過程，所以CPU必須先取出指令，然后才能執行指令。
1.雙字節單周期指令
由於雙字節單周期指令必須在一個周期內取機器碼二次，所以必須在一個機器周期內安排二次讀操作碼的操作，分別發生在S1P2與S4P2。在S1P2讀入機器碼74並送入指令寄存器IR，在S4P2讀入數據03送入累加器A，即讀2取2。在指令的執行過程中，P0口要分時傳送地址與數據，因此當操作碼的地址從P0口輸出后，必須發地址鎖存信號ALE給74LS373鎖存器，將地址鎖存在74LS373內，騰出P0口讀入機器碼74。在取數據03時同樣要發ALE信號。因此，在一個機器周期內地址鎖存信號二次有效，見80C51時序圖2-13。
2.單字節單周期指令
對單字節單周期指令，由於操作碼只有一個字節，因此第一次讀操作碼有效，而第二次讀的操作碼將被丟棄，即：讀1丟1，且程序計數器PC不加1。
3.單字節雙周期指令
對單字節雙周期指令，由於操作碼只有一個字節，而執行時間長達2個機器周期，因此除第1次讀操作碼有效外，其余三次讀的操作碼均被放棄，即：讀1丟3。
4.訪問外部存儲器指令MOVX
執行訪問外部存儲器指令MOVX時，首先從程序存儲器中取出指令，然后從外部數據存儲器中取出數據，因此該指令執行時序圖與前三類指令不同。由於MOVX是單字節雙周期指令，所以在取指令階段(即第一個機器周期的S1P1到S4P2)是讀1丟1，而在執行指令讀數據階段(即第一個機器周期的S5到第二個機器周期的S3)所完成的操作如下：
(1)先將外部數據存儲單元的地址ADDR由DPTR從P0與P2口輸出，即時序圖中的S5P1到S6P2階段。並在S4P2到S5P2階段，發ALE信號將地址鎖存。
(2)在第二個機器周期S1P2到S2P2內取消ALE與程序選通信號PSEN (即取消取指操作)，使P0口專門用於傳送數據。同時發讀信號，通過P0口將外部數據存儲單元中的數據傳送到累加器A中。即：時序圖的S6P2到S4P1階段。
(3)由於鎖存的地址為外部數據存儲單元的地址，所以在第二個機器周期S4取消取指令的操作，即：不再發程序選通信號PSEN 。
注：由於執行MOVX指令時，在第二個機器周期中要少發一次ALE信號，所以ALE的頻率是不穩定的。
