在MCS-51单片机片中有一个高增益反相放大器，反相放大器的输入端是XTAL1，输出端为XTAL2.由放大器组成的振荡电路的振荡电路构成了单片机的时钟模式。根据硬件电路的不同，单片机的时钟连接模式可分为内部时钟模式和外部时钟模式，如下图所示。
时钟电路：(a)时钟电路电路，(b)外接时钟电路
必须在内部时钟电路中XTAL1和XTAL石英晶体振荡器英晶体振荡器和两个微调电容器相连，形成振荡电路C1和C2一般取30pF，晶振的频率值为1.2MHz~12MHz之间。要求外部时钟电路XTAL1接地，XTAL2脚连接外部时钟，对外部时钟信号没有特殊要求，只要确保一定的脉冲宽度，时钟频率低于12MHz即可。
晶体振荡器的振荡信号来自XTAL将振荡信号二分频送入内部时钟电路，产生两相时钟信号P1和P二是单片机使用。时钟信号的周期称为状态时间S，它是振荡周期的两倍，P1信号在每个状态的前半段有效，在每个状态的后半段有效P2信号有效。CPU两相钟钟P1和P2.基本节拍协调单片机各部分的有效工作。
MCS-51片中有一个高增益反相放大器，其输入端(XTAL1)和输出端(XTAL2)用于外部石英晶体和微调电容，形成振荡器，如图所示。C2和C3对频率有微调作用，电容的选择范围一般为30pF士10pF。振荡频率的选择范围为1.2～12MHz。
8051使用外部时钟时XTAL2用于输入外时钟信号XTAL1则接地。
上图显示了时钟电路的原理图。分为最小单片机系统、单片机复位电路、按键电路、数字管位选择电路、数字管段选择电路、数字管显示电路、蜂鸣器电路、温度采集电路。
使用单片机的P输出输出数模，P1^4、P1^5、P1^6与74HC138连接实现数字管位选择，按键电路接入P1^0、P1^1、P1^2、P1^3四个IO通过程序控制，扫描四个引脚的信号来调整时间。蜂鸣器最终通过与三极管8550连接接入P1^7.启动时间设置使其发声。接入温度传感器P3^7.将收集到的模拟信号转换为数字信号，然后传输到单片机。
ATmega单片机时钟电路及输出I/O电路：
按键处理设置为：当有没键按下时，时钟正常运行；当按一次K1.停止按时钟走动K二对秒调整；当K1按2次时，按K调整分数；当K按三次，按K2小时调整，按4次K1:00，校时结束，时钟按设定时间正常行走。
当按1次K3.当时钟继续行走时，进入闹钟设置界面K2对秒设置；2次K3，按K设置2对分；按3次K3，按K2对秒设置；按下4次K3.设置闹钟后，进入时钟显示界面。电路图如下：
独立按键电路
单片机使用外部12MHZ时钟电路的原理如下图所示。
P10控制调时分秒，P11调时分秒加，P按显示时间12，P按下13个显示闹钟，P14按下显示秒表，并且P14仍然是秒表的暂停和复位开关。
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