• 时钟电路产生AT89S52工作时所必需的控制信号，在时钟信号的控制下，严格按时序执行指令。
• 执行指令时，CPU 首先到程序存储器中取出需要执行的指令操作码（取指），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（执行）。
• CPU发的时序信号两类，一类用对片内各个功能部件控制，用户无须了解； 另一类用于对片外存储器或I/O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。

2.6.1 时钟电路设计

• 时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。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

• AT89S52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，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振荡器和微调电容，构成一个稳定的自激振荡器，图2-14是AT89S52内部时钟方式的电路。
  
• C1和C2的典型值通常选择为30pF。电容大小会影响振荡器频率高低、振荡器的稳定性和起振的快速性。晶振频率范围通常是1.2～12MHz。晶体频率越高，单片机速度就越快。速度快对存储器的速度要求就高，印制电路板的工艺要求也高，即线间的寄生电容要小。晶体和电容应尽可能与单片机靠近，以减少寄生电容，保证振荡器稳定、可靠地工作。为提高温度稳定性，采用温度稳定性能好的电容。
• 常选6MHz或12MHz的石英晶体。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，已达33MHz。

2．外部时钟方式

• 用现成的外部振荡器产生脉冲信号，常用于多片 AT89S52同时工作，以便于多片AT89S52单片机之间的同步，一般为低于12MHz的方波。
• 外部时钟源直接接到XTAL1端，XTAL2端悬空，见图2-15。
  

3．时钟信号的输出

• 当使用片内振荡器，XTAL1、XTAL2引脚还能为应用系统中的其他芯片提供时钟，但需增加驱动能力。引出的方式有两种，如图2-16所示。

2.6.2 时钟周期、机器周期、指令周期与指令时序

• 各种指令时序与时钟周期相关。

1．时钟周期

• 时钟控制信号的基本时间单位。若晶振频率为fosc，则时钟周期Tosc=1/fosc。如fosc=6MHz，Tosc=166.7ns。

2．机器周期

• CPU完成一个基本操作所需时间为机器周期。执行一条指令分为几个机器周期。每个机器周期完成一个基本操作，如取指令、读或写数据等。
• 每12个时钟周期为1个机器周期。
• 1个机器周期包括12个时钟周期，分6个状态：S1～S6。每个状态又分两拍：P1和P2。
• 因此，一个机器周期中的12个时钟周期表示为S1P1、S1P2、S2P1、S2P2、…、S6P2，如图2-17所示。
  

3．指令周期

• 执行一条指令所需的时间。简单的单字节指令，取出指令立即执行，只需一个机器周期的时间。
• 而有些复杂的指令，如转移、乘、除指令则需两个或多个机器周期。
• 从指令执行时间看:
  • 单字节和双字节指令一般为单机器周期和双机器周期;
  • 三字节指令都是双机器周期;
  • 乘、除指令占用4个机器周期。