Стандартные фазы работы ЦП включают в себя:
¨ выборку команды, вычисление адреса и выборку операндов,
¨ выполнение команды и запись результатов,
¨ обработку прерывания,
¨ изменение состояния процессора и системы в целом.
Выборка команд - передача содержимого счетчика команд в регистр адреса памяти, считывание команды из основной памяти в регистр команды, модификация содержимого счетчика команд для выборки следующей команды.
Выборка операнда - вычисление адреса и обращение в основную память или к регистру локальной памяти. Операнд считывается и принимается в регистр АЛУ.
Выполнение команды (арифметическая операция) - инициализация кодом операции цикла работы устройства управления, которое, в свою очередь, управляет работой АЛУ, регистров и схем сопряжения. Результат выполнения передается в локальную или основную память и процессор переходит к выборке и выполнению следующей команды.
Использование конвейера команд позволяет совместить различные этапы выполнения нескольких команд, что существенно увеличивают пропускную способность процессора, однако эффективность их использования зависит от управления (синхронизации), числа уровней обработки (ступеней конвейера). Опыт разработки ЭВМ общего назначения и проведенные исследования показывают, что технически и экономически целесообразной является совмещенная обработка 5-6 команд.