8051／8751／8031芯片的外部引腳和指令系統(tǒng)完全兼容，內部結構除ROM／EPROM不同外，其余完全相同。完整的計算機應該由運算器、控制器、存儲器(ROM及RAM)和I／O接口組成。一般微處理器(如Z80)只包括運算器和控制器兩部分。和一般微處理器相比，8051增加了四個8位I／O口、一個串行口、4KBROM、128BRAM、很多工作寄存器及特殊功能寄存器(SFR)。
(一) 中央處理單元CPU：是單片機有核心，是單片機的控制和指揮中心，由運算器和控制器等部件組成。
1.運算器：
（1）算術邏輯運算單元ALU(8位),完成 +、-、×、÷算術運算，與、或、非、異或邏輯運算、循環(huán)移位、位處理。
（2）累加器Acc(8位)， 需要ALU處理的數(shù)據(jù)和計算結果多數(shù)要經(jīng)過A累加器。
（3）程序狀態(tài)字PSW(8位)， 存放ALU運算過程的標志狀態(tài)
Cy AC F0 RS1 RS0 OV - P
（4）寄存器B(8位)， 與A累加器配合執(zhí)行乘、除運算。也可用作通用寄存器。
2．控制器：
（1）程序計數(shù)器PC(16位)， CPU總是按PC的指示讀取程序。PC可自動加1。因此CPU執(zhí)行程序一般是順序方式。當發(fā)生轉移、子程序調用、中斷和復位等操作，PC被強制改寫，程序執(zhí)行順序也發(fā)生改變。 復位時，PC=0000H。
（2）指令寄存器(IR)：暫存當前指令。
（3）指令譯碼器(ID)：將每條指令譯碼變成控制電平。
（4）振蕩器及時鐘電路：8051片內有時鐘振蕩電路，頻率為：1.2-12MHZ。
（二）存儲器：8051片內ROM和RAM各自獨立，分為程序存儲器ROM和數(shù)據(jù)存儲器RAM。
1.程序存儲器（ROM）：8051和8751片內ROM為4KB,用于存放程序和表格等常數(shù)，地址從0000H開始。
2.數(shù)據(jù)存儲器（RAM）：8051/8751/8031片內RAM均為128B，地址從00-7FH。詳細內容在第三節(jié)中介紹。
(三)I/O接口：
8051有四個8位并口P0-P3，雙向端口，詳細內容在第六節(jié)中介紹。
三.MCS-51系列單片機性能表
MCS-51不同型號產品硬件配置情況如圖2所示。
四.MCS-51溫度適應范圍
民 用： 0 ℃-70℃
工業(yè)品： -40℃-85 ℃
軍用品：-55℃-125 ℃
