從控制單元開始，CPU就開始了正式工作，中間的過程是透過邏輯運算單元來進行運算處理，交到儲存單元代表工作結束。首先，指令指標會通知CPU，將要執行的指令放置在記憶體中的儲存位置。因為記憶體中的每個儲存單元都有編號（稱為地址），可以根據這些地址把資料取出，透過地址匯流排送到控制單元中，指令譯碼器從指令暫存器IR中拿來指令，翻譯成CPU可以執行的形式，然後決定完成該指令需要哪些必要的操作，它將告訴算數邏輯單元（ALU）什麼時候計算，告訴指令讀取器什麼時候取數值，告訴指令譯碼器什麼時候翻譯指令等等。

根據對指令型別的分析和特殊工作狀態的需要，CPU設定了六種工作週期，分別用六個觸發器來表示它們的狀態，任一時刻只許一個觸發器為1，表時CPU所處週期狀態，即指令執行過程中的某個階段。

1. 取指週期（FC）

CPU在FC中完成取指所需要操作。每條指令都必須經歷取指週期FC，在FC中完成的操作與指令操作碼無關的公共操作。但FC結束後轉向哪個週期則與本週期中取出的指令型別有關。

2. 源週期（SC）

CPU在SC中完成取源運算元所需的操作。如指令需要源運算元，則進入SC。在SC中根據指令暫存器IR的源地址資訊，形成源地址，讀取源運算元。

3.目的週期（DC）

如果CPU需要獲得目的運算元或形成目的地址，則進DC。在DC中根據IR中的目的地址資訊進行相應操作。

4.執行週期（EC）

CPU在取得運算元後，則進入EC，這也是第條指令都經歷的最後一個工作階段。在EC中將依據IR中的操作碼執行相應操作，如傳遞、算術運算、邏輯運算、形成轉移地址等。

5.中斷響應週期（IC）

CPU除了考慮指令正常執行，還應考慮外部中斷請的處理。CPU在嚮應中斷請求後，進入中斷響應週期IC。在IC中將直接依靠硬體進行儲存斷點、關中斷、轉中斷服務程式入口等操作，IC結束轉入取指週期，開始執行中斷服務程式。

6.DMA傳送週期（DMAC）

CPU響應DMA請求後，進入DMAC中，CPU交出系統匯流排的控制權，由DMA控制器控制系統匯流排，實現主存與外圍裝置之間的資料直接傳送。因此對CPU來說，DMAC是一個空操作週期。

為了簡化控制邏輯，限制在一條指令結束是判斷有無DMA請求，若有請求，將插入DMAC；如果在一個DMAC結束前又提出新的DMA請求，則連續安排若干DMA傳送週期。

如果沒有DMA請求，則繼續判斷有無中斷請求，若有則進入IC。在IC中完成需的操作後向新的FC，這表明進入中斷服務程式。