單片機的時鐘信號用來提供單片機片內各種微操作的時間基準，復位操作則使單片機的片內電路初始化，使單片機從一種確定的初態開始運行。

時鐘電路：

8031單片機的時鐘信號通常用兩種電路形式得到：內部振蕩方式和外部振蕩方式。

在引腳XTAL1和XTAL2外接晶體振蕩器（簡稱晶振）或陶瓷諧振器，就構成了內部振蕩方式。由于單片機內部有一個高增益反相放大器，當外接晶振后，就構成了自激振蕩器并產生振蕩時鐘脈沖。內部振蕩方式的外部電路如下圖所示。

圖中，電容器Col，C02起穩定振蕩頻率、快速起振的作用，其電容值一般在5-30pF。晶振頻率的典型值為12MH2，采用6MHz的情況也比較多。內部振蕩方式所得的時鐘情號比較穩定，實用電路中使用較多。

外部振蕩方式是把外部已有的時鐘信號引入單片機內。這種方式適宜用來使單片機的時鐘與外部信號保持同步。外部振蕩方式的外部電路如下圖所示。

由上圖可見，外部振蕩信號由XTAL2引入，XTAL1接地。為了提高輸入電路的驅勸能力，通常使外部信號經過一個帶有上拉電阻的TTL反相門后接入XTAL2。

基本時序單位：

單片機以晶體振蕩器的振蕩周期（或外部引入的時鐘周期）為最小的時序單位，片內的各種微操作都以此周期為時序基準。

振蕩頻率二分頻后形成狀態周期或稱s周期，所以，1個狀態周期包含有2個振蕩周期。振蕩頻率foscl2分頻后形成機器周期MC。所以，1個機器周期包含有6個狀態周期或12個振蕩周期。1個到4個機器周期確定一條指令的執行時間，這個時間就是指令周期。8031單片機指令系統中，各條指令的執行時間都在1個到4個機器周期之間。

4種時序單位中，振蕩周期和機器周期是單片機內計算其它時間值（例如，波特率、定時器的定時時間等）的基本時序單位。下面是單片機外接晶振頻率12MHZ時的各種時序單位的大小：

振蕩周期＝1/fosc=1/12MHZ=0.0833us

復位電路：

當MCS-5l系列單片機的復位引腳RST（全稱RESET）出現2個機器周期以上的高電平時，單片機就執行復位操作。如果RST持續為高電平，單片機就處于循環復位狀態。

根據應用的要求，復位操作通常有兩種基本形式：上電復位和上電或開關復位。

上電復位要求接通電源后，自動實現復位操作。常用的上電復位電路如下圖A中左圖所示。圖中電容C1和電阻R1對電源十5V來說構成微分電路。上電后，保持RST一段高電平時間，由于單片機內的等效電阻的作用，不用圖中電阻R1，也能達到上電復位的操作功能，如下圖（A）中右圖所示。

上電或開關復位要求電源接通后，單片機自動復位，并且在單片機運行期間，用開關操作也能使單片機復位。常用的上電或開關復位電路如上圖（B）所示。上電后，由于電容C3的充電和反相門的作用，使RST持續一段時間的高電平。當單片機已在運行當中時，按下復位鍵K后松開，也能使RST為一段時間的高電平，從而實現上電或開關復位的操作。

根據實際操作的經驗，下面給出這兩種復位電路的電容、電阻參考值。

上圖（A）中：Cl＝10-30uF，R1＝1kO

上圖1．27（B）中：C：＝1uF，Rl＝lkO，R2＝10kO

單片機復位后的狀態：

單片機的復位操作使單片機進入初始化狀態，其中包括使程序計數器PC＝0000H，這表明程序從0000H地址單元開始執行。單片機冷啟動后，片內RAM為隨機值，運行中的復位操作不改變片內RAM區中的內容，21個特殊功能寄存器復位后的狀態為確定值，見下表。

值得指出的是，記住一些特殊功能寄存器復位后的主要狀態，對于了解單片機的初態，減少應用程序中的韌始化部分是十分必要的。

說明：表中符號*為隨機狀態；

A＝00H，表明累加器已被清零；

特殊功能寄存器初始狀態特殊功能寄存器初始狀態A00HTMOD00HB00HTCON00HPSW00HTH000HSP07HTL000HDPL00HTH100HDPH00HTL100HP0~P3FFHSBUF不定

? ? ? ?IP***00000BSCON00HIE0**00000BPCON0*******B

PSW＝00H，表明選寄存器0組為工作寄存器組；

SP＝07H，表明堆棧指針指向片內RAM 07H字節單元，根據堆棧操作的先加后壓法則，第一個被壓入的內容寫入到08H單元中；

Po-P3＝FFH，表明已向各端口線寫入1，此時，各端口既可用于輸入又可用于輸出；

IP＝×××00000B，表明各個中斷源處于低優先級；

IE＝0××00000B，表明各個中斷均被關斷；

系統復位是任何微機系統執行的第一步，使整個控制芯片回到默認的硬件狀態下。51單片機的復位是由RESET引腳來控制的，此引腳與高電平相接超過24個振蕩周期后，51單片機即進入芯片內部復位狀態，而且一直在此狀態下等待，直到RESET引腳轉為低電平后，才檢查EA引腳是高電平或低電平，若為高電平則執行芯片內部的程序代碼，若為低電平便會執行外部程序。

51單片機在系統復位時，將其內部的一些重要寄存器設置為特定的值，（在特殊寄存器介紹時再做詳細說明）至于內部RAM內部的數據則不變。