W procesorze układ sterowania działa cyklicznie, wykonując cykl rozkazowy. Cykl rozkazowy składa się z dwóch faz.
W fazie pobrania rozkazu na magistralę adresową wysyłana jest zawartość licznika rozkazów. Licznik rozkazów zawiera adres komórki pamięci, która zawiera rozkaz, który ma być w danej chwili wykonany. Po odczytaniu z pamięci rozkaz wędruje magistralą danych do procesora i wpisuje się do rejestru rozkazów. Na końcu fazy pobrania rozkazów układ sterowania zwiększa zawartość licznika o 1.
W fazie wykonania rozkazów układ sterowania odczytuje z rejestru rozkazów rozkaz, dokonuje jego dekodowania i w zależności od rodzajów rozkazów generuje odpowiednie sygnały sterujące. We współczesnych procesorach oba te cykle wykonywane są jednocześnie. W czasie wykonywania rozkazu pobierany jest już następny. Zbiór wszystkich możliwych do wykonania przez procesor rozkazów nazywamy listą rozkazów.
Rozkazy te podzielone są na cztery grupy:
· służące do przesyłania informacji
· arytmetyczne i logiczne
· sterujące wykonaniem programu (rozkazy skoków)
· wejścia-wyjścia