控制器是CPU的神經中樞，它包括定時控制邏輯電路、指令寄存器（register）、譯碼器、地址指針DPTR及程序計數器PC（Program counter）、堆棧指針SP（stack pointer）等。這里程序計數器PC是由16位（8+8）寄存器構成的計數器。要單片機執行一個程序，就必須把該程序按順序預先裝入存儲器ROM的某個區域。單片機動作時應按順序一條條取出指令來加以執行。因此，必須有一個電路能找出指令所在的單元地址，該電路就是程序計數器PC。當單片機開始執行程序時，給PC裝入第一條指令所在地址，它每取出一條指令（如為多字節指令，則每取出一個指令字節），PC的內容就自動加1，以指向下一條指令的地址，使指令能順序執行。