時鐘的作用是同步訊號。
既然你理解記憶體和加法器的功能，那麽我就拿這倆來舉例。完成一次加法運算，我們需要從記憶體裏讀取兩個加數，然後加法器對這兩個加數進行加法運算，最後從加法器讀取結果。但是電路是由延時的，加法器從讀取輸入到輸出結果之間需要花費一定的時間，如果讀取得太早就可能會得到錯誤的結果，那麽輸出端該在什麽時候去讀取加法器的輸出？
同步電路的解決方案就是引入時鐘，透過設定時鐘周期來解決電路延時。如果加法器的最大延時為1ns，我們引入一個0.5Ghz的時鐘，那麽加法器肯定可以在一個時鐘周期內完成運算並輸出正確的結果。這樣在運算時我們只要在輸入數據後等一個時鐘周期後再讀取結果，就可以保證結果是可靠得了。
時鐘的作用就是同步整個電路，只要對每個模組都設定好間隔多少個時鐘周期後讀取輸出，用最小的代價確保能在正確的時刻讀取。
對於CPU，最簡單的CPU需要包括寄存器、ALU（邏輯運算單元）、匯流排、時鐘和FSM（有限狀態機）這些部份。具體到每一個部份除了FSM之外其實都不算難，只要有一定的基礎就能完成，但是把它們組合在一起就非常有難度了。我建議還是從基礎開始，先學習數位電路基礎，有了充分的理解之後再去嘗試CPU這種大型電路。
教材的話有很多，比如這個 數位邏輯基礎與Verilog設計 (豆瓣)
