简介

• 时钟脉冲相当于计算机的心跳，时钟发生器相当于计算机的心脏。
• 时钟发生器能不断产生稳定间隔的脉冲。
• 配合程序计数器、寄存器等模块，可以实现读取/执行程序指令的功能。

材料

设计

输出脉冲如下：

通过观察和计算，时钟周期大概是 0.14s，时钟频率大概 7hz

原理

LM555CN内部结构图如下：

完整结构图如下：

* 可以看到内部主要有4大模块组成：
  1.阀值端比较器
  2.触发端比较器
  3.触发器
  4.输出模块

* 引脚说明：
  1 脚为接地端
  2 脚为触发端（TRIGGER）
  3 脚为输出端（OUTPUT）
  4 脚为复位端（RESET）
  5 脚为控制电压端（CONTROL VOLTAGE ）
  6 脚为阀值端（THRESHOLD）
  7 脚为放电端（DISCHARGE）
  8 脚为电源端

* 触发器的R端接阀值端比较器，S端接触发端比较器；
* 三个5k电阻将电压平分成了三部分（0 ~ 1/3Vcc ~ 2/3Vcc ~ Vcc）

* 运行流程分析：
  1.初始时，
    阀值端比较器的反相输入端电压为2/3Vcc，同相输入端为0，R端为低电平；
    触发端比较器的同相输入端电压为1/3Vcc，反相输入端为0，S端为高电平；
    此时触发器Q端为高电平。
  2.电容C1开始不断充电；
    阀值端比较器的同相输入端电压不断升高，当高于2/3Vcc时，R端为高电平；
    触发端比较器的反相输入端电压不断升高，当高于1/3Vcc时，S端为低电平；
    此时触发器Q端为低电平。
  3.电容C1开始不断放电；
    阀值端比较器的同相输入端电压不断降低，当低于2/3Vcc时，R端为低电平；
    触发端比较器的反相输入端电压不断降低，当低于1/3Vcc时，S端为高电平；
    此时触发器Q端为高电平。
  4.不断循环第2步和第3步，将会不断产生稳定间隔的脉冲信号。

输出如下：

其中红色为不断产生的脉冲信号；黄色线上升表示电容在充电，黄色线下降表示电容在放电。输出结果与上面分析的运行流程一致。