单片机研发设计的项目中，它的最小电路系统包含电源电路、复位电路、时钟电路；这些是构成电路的基本单元。
其中电源电路与复位电路，工程师一般非常容易理解与设计。
然而对于时钟电路，由于不同的开发项目功能需求不一样，设计的方案选择也不尽相同，很难得到有效的统一设计。
比如：一个项目对研发成本要求较严格，功能较简单；而另一个项目电路系统需要与外界电路系统完成串口通信，通信数据要求不能出错；这两个电路就有很大区别
首先，从最基本的晶体振荡器说起
一、晶体振荡器（Crystal Oscillator）的核心知识
晶体振荡器是一种常见且精度高的时钟源。它通常由一个石英晶体振荡器组成，其振荡频率由晶体的物理特性决定。
晶体振荡器一般包括以下几点：
石英晶体：晶体的选择取决于所需的振荡频率和精度。常见的石英晶体频率包括32.758K, 12MHz、24MHz等。
振荡电路：晶体振荡器需要一个振荡电路来启动和维持振荡。这通常涉及到晶体振荡器芯片或集成电路。
负载电容：晶体振荡器的工作需要与其并联的负载电容。这些电容帮助调节振荡频率。
振荡器输出：振荡器的输出连接到单片机的时钟输入引脚。
晶体振荡器的优点包括高稳定性和精度，适用于需要较高时钟精度的应用，如通信设备和精密测量仪器。
二、单片机为什么需要时钟电路？
三、单片机的时钟电路方案
针对单片机的时钟频率电路，工程师依据不同的项目要求去设计与选择匹配的方案，具体的选择方案以下两种。
01、外部晶振方案
所谓外部晶振方案，是指在单片机的时钟引脚X1与X2外部连接一个晶振。如下图所示，这种电路常用在早期的单片机电路中，或者对时钟要求精度高的系统中。因为，内部时钟，由于单片机内部设计空间成本考虑，所以，始终精度有限。
单片机外部晶振图
优点：时钟频率精度高，稳定性能好；
对于一些数据处理能力要求较高的项目，尤其是多个电路系统彼此需要信息通讯，如包含USB通讯、CAN通讯的项目，选用外部晶振的方案较多。
缺点：由于增加了外部晶振，所以研发的BOM表元器件成本增加扩大了。成本会更高一些。
02、内部晶振方案
所谓内部晶振方案，是指单片机利用内部集成的RC振荡电路产生的时钟频率。
单片机内部晶振电路图
优点：省去外部晶振，工程师可以有效节约研发BOM元器件成本。
缺点：RC振荡电路产生的时钟频率精度比较低，误差较大，容易引起一些高频率通信的数据交互错误。
这种电路，外部不需要晶振及电容，大批量生产，尤其节省成本，因此被多数成本敏感性方案所采纳。
然后，看看芯片内部的时钟大概结构
系统时钟控制器为单片机的CPU和所有外设系统提供时钟源，系统时钟有3个时钟源可供选择：内部高精度24MHz的IRC、内部32KHz的IRC（误差较大）、外部晶体振荡器或外部时钟信号。用户可通过程序分别使能和关闭各个时钟源，以及内部提供时钟分频以达到降低功耗的目的。
单片机进入掉电模式后，时钟控制器将会关闭所有的时钟源
四、总结
