现按4类指令介绍cpu时序。因为cpu工作的过程就是取指令与执行指令的过程，所以cpu必须先取出指令，然后才能执行指令。
1．双字节单周期指令
由于双字节单周期指令必须在一个周期内取机器码二次，所以必须在一个机器周期内安排二次读操作码的操作，分别发生在s1p2与s4p2。在s1p2读入机器码74并送入指令寄存器ir，在s4p2读入数据03送入累加器a，即读2取2。在指令的执行过程中，p0口要分时传送地址与数据，因此当操作码的地址从p0口输出后，必须发地址锁存信号ale给74ls373锁存器，将地址锁存在74ls373内，腾出p0口读入机器码74。在取数据03时同样要发ale信号。因此，在一个机器周期内地址锁存信号二次有效，见80c51时序图。
2．单字节单周期指令
对单字节单周期指令，由于操作码只有一个字节，因此第一次读操作码有效，而第二次读的操作码将被丢弃，即：读1丢1，且程序计数器pc不加1。
3．单字节双周期指令
对单字节双周期指令，由于操作码只有一个字节，而执行时间长达2个机器周期，因此除第1次读操作码有效外，其余三次读的操作码均被放弃，即：读1丢3。
4．访问外部存储器指令movx
执行访问外部存储器指令movx时，首先从程序存储器中取出指令，然后从外部数据存储器中取出数据，因此该指令执行时序图与前三类指令不同。由于movx是单字节双周期指令，所以在取指令阶段（即第一个机器周期的s1p1到s4p2）是读1丢1，而在执行指令读数据阶段（即第一个机器周期的s5到第二个机器周期的s3）所完成的操作如下：
（1）先将外部数据存储单元的地址addr由dptr从p0与p2口输出，即时序图中的s5p1到s6p2阶段。并在s4p2到s5p2阶段，发ale信号将地址锁存。
（2）在第二个机器周期s1p2到s2p2内取消ale与程序选通信号 （即取消取指操作），使p0口专门用于传送数据。同时发读信号，通过p0口将外部数据存储单元中的数据传送到累加器a中。即：时序图的s6p2到s4p1阶段。
（3）由于锁存的地址为外部数据存储单元的地址，所以在第二个机器周期s4取消取指令的操作，即：不再发程序选通信号。
注：由于执行movx指令时，在第二个机器周期中要少发一次ale信号，所以ale的频率是不稳定的。