多級時序系統：機器週期，時鐘週期

機器週期、節拍（狀態）組成了多級時許系統。

一個指令週期包含若干個機器週期，一個機器週期包含若干個時鐘週期。

一、指令週期和時鐘週期

指令週期：CPU每取出並執行一條指令所需的全部時間叫指令週期，也即CPU完成一條指令的時間叫指令週期

機器週期：一般一條完整的指令包括：取指週期、間址週期、執行週期、中斷週期。所有指令執行過程中的一個基準事件。機器週期取決於指令的功能和器件的速度。機器內的各種操作大致可歸屬於對CPU內部的操作和對主存的操作兩大類。

由於CPU內部的操作速度較快，CPU訪存的操作時間較長，因此通常以訪問一次儲存器的時間定為基準時間較為合理，這個基準時間就是機器週期。

又由於不論執行什麼指令，都需要訪問儲存器取出指令，因此在儲存字長等於指令字長的前提下，取指週期也可看作機器週期。

時鐘週期：在一個機器週期可完成若干個微操作，每個微操作需要一定的時間，可用時鐘訊號來控制每一個微操作命令。用時鐘訊號控制節拍發生器，就可產生節拍。每個節拍的寬度正好對應一個時鐘週期。時鐘週期是控制計算機操作的最小時間單位。

JMP X：該指令的指令週期只有取指週期。

ADD X：該指令只有取指週期、執行週期。

一個指令週期包含的機器週期個數亦與指令所要求的動作有關，如單運算元指令，只需要一個取運算元週期，而雙運算元指令需要兩個取運算元週期。實際上，不同的指令可以有不同的機器週期個數，而每個機器週期又可包含不同的時鐘脈衝個數。

二、取指週期、間址週期、執行週期、中斷週期

取指週期：在取指週期中ＣＰＵ主要完成兩個操作：(1)按程式計數器PC的內容取指令(2)形成後繼指令的地址；

間址週期：當遇到間接定址的指令時，由於指令字中只給出運算元有效地址的地址，因此，為了取出運算元，需先訪問一次儲存器，取出有效地址，然後在接下來的執行週期才可以去取出運算元。

執行週期：間址週期是取出運算元的有效地址。執行週期是取出運算元，並執行。

中斷週期：在執行週期結束時刻，CPU要查詢是否有請求中斷的事件發生，如果有則進入中斷週期。
在中斷週期，由中斷隱指令自動完成保護斷點、尋找中斷服務程式入口地址以及硬體關中斷的操作。

三、機器速度

機器速度不僅與主頻有關，還與機器週期中所含時鐘週期（主頻的倒數）數以及指令週期所含的機器週期數有關。