时钟系统：CPU为啥需要时钟；此时钟非彼时钟 时钟到底是啥玩意

CPU为啥需要时钟；此时钟非彼时钟，时钟到底是啥玩意

讨论问题：

1.时钟是什么

2. 为什么需要时钟

2.2 时钟的本质

不知道你有没有过类似的疑惑：CPU不是供电就可以工作，为什么还有时钟；时钟和CPU供电之间又有什么联系？

一听到时钟，大多数人都会忍不住抬头看看几点了，把时钟当做是计时器、计数器，你也是这么认为吗？

在做单片开发实验过程中，你是否还记得LED闪烁是怎么实现。在没有接触定时器之前，是不是通过软件实现一个延时函数来实现LED闪烁，但是这种闪烁效果如果需要精确闪烁时间间隔的话，是很难做到的。

到后来你学了定时器，通过定时器就可以很容易的实现精确的时间间隔，但是这个时间将需根据时钟频率来计算出初始值。也正是由于这样，才导致看到时钟就会联想到定时器。

但这并不是CPU离不开时钟的原因。时钟的本质是高低电平信号按周期性的交替变换(下图)，而CPU的基本组件逻辑门也需要高低电平两种信号，时钟信号就是为了驱动逻辑门工作。

现在假设不给CPU时钟会发生什么情况。由于计算机使用的是稳压直流电，因此，逻辑门就只能产生一种信号不变。就像是给LED一个高电平信号常亮或者低电平信号熄灭，而不能闪烁。

但是CPU执行的指令是由0和1组合成的任意序列，要想让指令被执行，就必须保证逻辑门能够根据指令产生0或1信号。就像要使LED闪烁，必须要反复切换高低电平信号一样。用时钟来驱动CPU，实现逻辑门的逻辑运算。

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