單片機執(zhí)行程序的過程，實際上就是執(zhí)行我們所編制程序的過程。即逐條指令的過程。計算機每執(zhí)行一條指令都可分為三個階段進行。即取指令-----分析指令-----執(zhí)行指令。
取指令的任務是：根據(jù)程序計數(shù)器pc中的值從程序存儲器讀出現(xiàn)行指令，送到指令寄存器。
分析指令階段的任務是：將指令寄存器中的指令操作碼取出后進行譯碼，分析其指令性質(zhì)。如指令要求操作數(shù)，則尋找操作數(shù)地址。
計算機執(zhí)行程序的過程實際上就是逐條指令地重復上述操作過程，直至遇到停機指令可循環(huán)等待指令。
一般計算機進行工作時，首先要通過外部設備把程序和數(shù)據(jù)通過輸入接口電路和數(shù)據(jù)總線送入到存儲器，然后逐條取出執(zhí)行。但單片機中的程序一般事先我們都已通過寫入器固化在片內(nèi)或片外程序存儲器中。因而一開機即可執(zhí)行指令。
下面我們將舉個實例來說明指令的執(zhí)行過程：
開機時，程序計算器pc變?yōu)?000h。然后單片機在時序電路作用下自動進入執(zhí)行程序過程。執(zhí)行過程實際上就是取出指令（取
出存儲器中事先存放的指令階段）和執(zhí)行指令（分析和執(zhí)行指令）的循環(huán)過程。
例如執(zhí)行指令：mov a,#0e0h，其機器碼為“74h e0h”，該指令的功能是把操作數(shù)e0h送入累加器，
0000h單元中已存放74h，0001h單元中已存放e0h。當單片機開始運行時，首先是進入取指階段，其次序是：
1 程序計數(shù)器的內(nèi)容（這時是0000h）送到地址寄存器；
2 程序計數(shù)器的內(nèi)容自動加1（變?yōu)?001h）；
3 地址寄存器的內(nèi)容（0000h）通過內(nèi)部地址總線送到存儲器，以存儲器中地址譯碼電跟，使地址為0000h的單元被選中；
4 cpu使讀控制線有效；
5 在讀命令控制下被選中存儲器單元的內(nèi)容（此時應為74h）送到內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上，因為是取指階段，所以該內(nèi)容通過數(shù)據(jù)總線被送到指令寄存器。
至此，取指階段完成，進入譯碼分析和執(zhí)行指令階段。
由于本次進入指令寄存器中的內(nèi)容是74h（操作碼），以譯碼器譯碼后單片機就會知道該指令是要將一個數(shù)送到a累加器，而該數(shù)是在這個代碼的下一個存儲單元。所以，執(zhí)行該指令還必須把數(shù)據(jù)（e0h）從存儲器中取出送到cpu，即還要在存儲器中取第二個字節(jié)。其過程與取指階段很相似，只是此時pc已為0001h。指令譯碼器結(jié)合時序部件，產(chǎn)生74h操作碼的微操作系列，使數(shù)字e0h從0001h單元取出。因為指令是要求把取得的數(shù)送到a累加器，所以取出的數(shù)字經(jīng)內(nèi)部數(shù)據(jù)總線進入a累加器，而不是進入指令寄存器。至此，一條指令的執(zhí)行完畢。單片機中pc=0002h，pc在cpu每次向存儲器取指或取數(shù)時自動加1，單片機又進入下一取指階段。這一過程一直重復下去，直至收到暫停指令或循環(huán)等待指令暫停。cpu就是這樣一條一條地執(zhí)行指令，完成所有規(guī)定的功能。