時鐘電路的工作原理在于為單片機提供穩定的時鐘信號，確保其內部各部分協調工作。振蕩器，無論是外部還是內部，為電路提供高頻脈沖，通過分頻處理轉換為適合單片機的時鐘信號。例如，MCS-51單片機每執行一條指令需要12個時鐘周期，這意味著沒有時鐘信號，單片機將無法正常運行，也無法進行定時或與時間有關的操作。時鐘電路在微型計算機系統中扮演著至關重要的角色，它是系統節奏的控制中心。MCS-51單片機通過復雜的時序電路，利用時鐘信號執行不同的指令。時鐘信號可以內部產生，利用芯片內的振蕩電路；也可以由外部引入。在內部方式時鐘電路中，需在XTAL1和XTAL2引腳兩端跨接石英晶體振蕩器和兩個微調電容，通常C1和C2取30pF，晶振頻率范圍為1.2MHz～12MHz。對于外接時鐘電路，XTAL1接地，XTAL2接外部時鐘，外部時鐘信號需保證一定脈沖寬度，頻率低于12MHz。晶體振蕩器的振蕩信號通過XTAL2端送入內部時鐘電路，該電路將信號二分頻，產生兩相時鐘信號P1和P2，供單片機使用。時鐘信號的周期稱為狀態時間S，它是振蕩周期的兩倍，P1信號在每個狀態的前半周期有效，P2信號在后半周期有效。CPU以此兩相時鐘P1和P2為基本節拍，協調單片機各部分有效工作。綜上所述，時鐘電路不僅為單片機提供了必要的時鐘信號，還確保了系統內部各部分能夠高效協調工作，是單片機系統穩定運行的關鍵。