Le informazioni contenute in questi appunti si riferiscono principalmente al PIC16F877A (vedi datasheet), ma possono essere applicate a molti altri modelli con periferiche uguali o quasi.
In ogni caso, una lettura del datasheet appropriato, è obbligatoria.

I nostri computer, basati sul chip Intel, hanno una architettura von-Neumann dove, i dati e il programma, risiedono nella stessa memoria.

Questo ha la conseguenza che, il prelievo dell'istruzione (fetch) e dei dati, che servono all'esecuzione della stessa, devono transitare nello stesso bus a 8 bit.
Ci potrebbero essere, così, multipli accessi nella memoria per prelevare i dati o scriverli o per fare calcoli da parte della CPU.

Su quel bus ci sarà un traffico molto sostenuto e questo inciderà sulla velocità di esecuzione delle istruzioni, che richiederanno vari cicli macchina per essere eseguite.

Il nostro PIC, invece, possiede una architettura Harvard, con bus separati e memorie separate, per i dati e il programma.

Questo ha la conseguenza che, il prelievo dell'istruzione (fetch) e dei dati, che servono all'esecuzione della stessa, non devono transitare nello stesso bus.
Mentre preleviamo (fetch) l'istruzione corrente (tutta intera, di 14 bit), possiamo eseguire quella caricata precedentemente, prelevare dati o scriverli, perchè i bus, essendo separati, non saranno congestionati.

Questo aumenta la velocità di esecuzione riuscendo ad eseguire una istruzione per ogni ciclo istruzione (o ciclo macchina).

La figura a sinistra, mostra, a larghe linee, come potrebbe essere costituito il circuito interno di un microcontroller PIC della serie Mid-range (come, ad es. PIC16F877A).

Ciclo istruzione (o ciclo macchina)