MCS-51內部都有一個反相放大器，XTAL1、XTAL2分別為反相放大器輸入和輸出端，外接定時反饋元件以后就組成振蕩器，產生時鐘送至單片機內部的各個部件。AT89C51是屬于CMOS8位微處理器，它的時鐘電路在結構上有別于NMOS型的單片機。

　　CMOS型單片機內部(如AT89C51)有一個可控的負反饋反相放大器，外接晶振(或陶瓷諧振器)和電容組成振蕩器，下圖為CMOS型單片機時鐘電路框圖。振蕩器工作受/PD端控制，由軟件置“1”PD(即特殊功能寄存器PCON.1)使/PD=0，振蕩器停止工作，整個單片機也就停止工作，以達到節(jié)電目的。清“0”PD，使振蕩器工作產生時鐘，單片機便正常運行。圖中SYS為晶振或陶瓷諧振器，振蕩器產生的時鐘頻率主要由SYS參數(shù)確定(晶振上標明的頻率)。電容C1和C2的作用有兩個：其一是使振蕩器起振，其二是對振蕩器的頻率f起微調作用(C1、C2大，f變小)，其典型值為30pF。

圖 CMOS型單片機時鐘電路圖