Все действия микропроцессора и сигналы на его выводах определяются последовательностью микрокоманд, подаваемых на управляющие входы блока обработки. Эта последовательность микрокоманд называется микропрограммой.
При изучении принципов работы ОЗУ и ПЗУ приводились временные диаграммы, которые необходимо сформировать, для того, чтобы записать или прочитать необходимую информацию. Выберем одну из этих диаграмм:

Рисунок 1. Временные диаграммы считывания команды микропроцессором
Любую временную диаграмму формирует микропроцессор. Устройство микросхемы, на примере которой мы будем формировать необходимые для работы сигналы рассматривалось при обсуждении блока обработки микропроцессора. По принципиальной схеме блока обработки сигнала можно определить формат микрокоманды, управляющей этим блоком.
Работа любого цифрового устройства начинается с заранее заданных начальных условий. Эти начальные условия формируются специальным сигналом RESET (сброс), который формируется после подачи питания на схему. Договоримся, что сигнал сброса микропроцессора будет записывать в регистр программного счетчика PC нулевое значение. (Это условие справедливо не для всех процессоров. Например, IBM совместимые процессоры при сбросе микросхемы записывают в программный счётчик значение F0000h.)
Выполнение любой команды начинается с её считывания из системной памяти (ОЗУ или ПЗУ). Необходимые для этого микрокоманды подаются на входы управления БОС из блока микропрограммного управления БМУ, как только снимается сигнал сброса со счётчика микрокоманд БМУ. При считывании однобайтной команды достаточно считать из системной памяти только код операции и выполнить эту операцию. Временная диаграмма этого процесса приведена на рисунке 2. Последовательность операций, которые необходимо выполнить микропрограмме, показана стрелочками. Для считывания следующей команды микропрограмма запускается заново.

Рисунок 2. Временные диаграммы сигналов считывания команд из ОЗУ
Для того, чтобы считать код операции из системной памяти, необходимо выставить на шине адреса адрес этой команды. Этот адрес хранится в счетчике команд PC. Скопируем его в регистр адреса RA, выходы которого подключены к шине адреса:
Поля микрокоманды БОС | ||||||
N | Описание | константа | источник A | источник B | команда | приёмник |
1) | PCH -> RAH | 1111 1111 | 1111 | 1010 | 0011 0 0 | 1100 |
2) | PCL -> RAL | 1111 1111 | 1111 | 1011 | 0011 0 0 | 1101 |
Затем сформируем сигнал считывания. Для этого в регистр управления запишем константу 1111 1101.
Поля микрокоманды БОС | ||||||
N | Описание | константа | источник A | источник B | команда | приёмник |
3) | const -> CR | 1111 1101 | 1111 | 1111 | 0011 0 0 | 1110 |
Теперь можно считать число с шины данных, а так как системная память в этот момент выдаёт на нее код операции, то мы считаем именно этот код. Запишем его в регистр команд и снимем сигнал чтения с системной шины. Для этого в регистр управления запишем константу 1111 1111.
Поля микрокоманды БОС | ||||||
N | Описание | константа | источник A | источник B | команда | приёмник |
4) | data -> RI | 1111 1111 | 1100 | 1111 | 1100 0 0 | 1001 |
5) | const -> CR | 1111 1111 | 1111 | 1111 | 0011 0 0 | 1110 |
Прежде, чем перейти к дальнейшему выполнению микропрограммы, увеличим содержимое счетчика команд на 1.
Поля микрокоманды БОС | ||||||
N | Описание | константа | источник A | источник B | команда | приёмник |
6) | PCL+1 -> PCL | 1111 1111 | 1011 | 1111 | 1100 1 0 | 1011 |
7) | PCH+C -> PCH | 1111 1111 | 1010 | 1111 | 1100 1 0 | 1010 |
После считывания команды её необходимо декодировать. Это можно выполнить микропрограммным способом проверяя каждый
бит регистра команд и осуществляя ветвление по результату проверки или включить в состав блока микропрограммного управления
аппаратный дешифратор команд, который сможет осуществить ветвление микропрограммы на 256 ветвей за один такт синхронизации
микропроцессора. Выберем именно этот путь. Восьмым тактом микропрограмма направляется на одну из 256 ветвей, отвечающую
за выполнение считанной инструкции. Например, если была считана команда
Поля микрокоманды БОС | ||||||
N | Описание | константа | источник A | источник B | команда | приёмник |
9) | R0 -> ACC | 1111 1111 | 0000 | 1111 | 1100 0 0 | 1000 |
И так как в этом случае команда полностью выполнена, то счётчик микрокоманд сбрасывается для выполнения следующей команды.