首先，时钟电路是单片机正常工作的必要条件之一，因此单片机非常需要晶体振荡器。

　　晶振，俗称石英晶体振荡器，是一种高精度、高稳定性的振荡器。通过一定的外部电路，可以产生频率和峰值稳定的正弦波。当单片机运行时，需要一个脉冲信号来触发指令本身的执行。可以简单地想象，MCU接收到一个脉冲并执行一个或多个指令。

　　为什么单片机需要晶振？

　　当单片机工作时，它一个接一个地从只读存储器中取出指令，然后一步一步地执行它们。单片机访问存储器的时间称为机器周期，它是一个时间基准。机器周期由12个时钟周期组成。如果单片机选择12MHz晶体振荡器，其时钟周期为1\/12us，机器周期为12x（1\/12）us，即1us。

　　在MCS-51单片机的所有指令中，有些指令完成得比较快，只要一个机器周期，有些指令就完成了相对较重的馒头，需要两个机器周期，两个指令需要四个机器周期。为了测量指令的执行时间，引入了指令周期的概念。所谓的指令周期是指指令执行的时间。例如，当需要计算完成djnz指令所需的时间时，必须首先知道晶体振荡的频率。如果使用的晶体振荡为12兆赫，则机器周期为1us。djnz指令是两个周期的指令，因此需要2us执行一次。如果指令需要执行500次，则正好是1000us或1ms。

　　机器周期不仅对指令的执行具有重要意义，而且是单片机定时器和计数器的时间基准。例如，当单片机选择12兆赫晶体振荡器时，当定时器的值增加到1时，实际经过的时间为1us，这是单片机的计时原理。

　　晶体振荡器为单片机提供工作信号脉冲。这个脉冲是单片机的工作速度。例如，12兆晶体振荡。单片机的速度是每秒12兆比特。微控制器也有晶体振荡器。外部晶体振荡的频率可以更稳定。