时钟电路的作用是为单片机提供同步的时间基准信号，是其正常运行的必要条件。缺少时钟电路，单片机将无法进行操作。时钟电路本身不直接控制任何操作，而是通过程序控制单片机在时钟信号的同步下执行任务。MCS-51单片机内置了一个高增益反相放大器，其输入端标记为XTAL1，输出端标记为XTAL2，利用这个放大器可以形成自激振荡电路。这个电路与外部时钟电路一起，构成了单片机的时钟系统。根据不同的硬件设计，单片机的时钟连接方式可以分为内部时钟方式和外部时钟方式，如图1所示。
**内部时钟原理：**
在内部时钟方式下，需要在XTAL1和XTAL2引脚之间连接石英晶体振荡器和两个微调电容来构成振荡电路。通常情况下，电容C1和C2的值选择为30pF，晶振的频率应在1.2MHz至12MHz的范围内。
**外部时钟原理：**
在外部时钟方式中，XTAL1引脚需要接地，而XTAL2引脚则接收外部时钟信号。外部时钟信号没有特定的要求，只需要保证一定的脉冲宽度，并且时钟频率需低于12MHz。晶体振荡器产生的振荡信号通过XTAL2端输入到内部时钟电路，内部时钟电路将振荡信号二分频，生成两相时钟信号P1和P2供单片机使用。时钟信号的周期被称为状态时间S，它是振荡周期的两倍。P1信号在每个状态的前半周期有效，而P2信号则在后半周期有效。CPU以两相时钟P1和P2为基本节拍，协调单片机的各个部分，确保其有效工作。
