时钟电路用于产生MCS-51单片机工作时所必需的时钟信号。MCS-51单片机的内部电路正是在时钟信号的控制下，严格地按时序执行指令进行工作。

在执行指令时，CPU先到程序存储器中取出需要执行的指令操作码，然后译码，并由时序电路产生一系列控制信号完成指令所规定的操作。CPU发出的时序信号有两类：一类用于对片内各个功能部件的控制，用户不需了解；另一类用于对片外存储器或IO口的控制，这部分时序对于分析、设计硬件接口电路至关重要，也是单片机应用系统设计者普遍关心和重视的问题。

MCS-51单片机常用的时钟电路有两种方式：一种是内部时钟方式，另一种是外部时钟方式。

（1）内部时钟方式。

MCS-51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体和微调电容，构成一个稳定的自激振荡器。图4-4是MCS-51单片机内部时钟方式的电路，电路中的电容C1和C2的典型值通常选择为20～30pF，该电容的大小会影响振荡器的稳定性和起振的快速性。晶体振荡频率的范围可选1.2～12 MHz，常用6 MHz或12 MHz。晶体的频率越高，系统的时钟频率越高，单片机的运行速度也就越快。随着集成电路制造工艺技术的发展，单片机的时钟频率也在逐步提高，部分芯片的时钟最高频率已达80 MHz。但运行速度快对存储器的速度要求就高，对印制电路板的工艺要求也高，在设计时晶体和电容的安装应尽可能与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证振荡器稳定、可靠地工作。

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图4-4　MCS-51单片机的内部时钟电路

（2）外部时钟方式。

外部时钟方式使用现成的外部振荡器产生脉冲信号，常用于多片MCS-51单片机同时工作的情况，以便于多片单片机之间的同步，一般为低于12 MHz的方波。外部时钟源直接到XTAL1端，XTAL2端悬空，其电路如图4-5所示。

图4-5　MCS-51单片机的外部时钟电路