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中央处理器（CPU）
内部数据存储器（128B RAM）
内部程序存储器（4KB ROM）
定时/计数器
可编程I/O口
串行接口
中断控制系统
时钟电路
中央处理器（CPU）
中央处理器是单片机的核心，完成运算和控制功能。它的结构非常复杂，但由于采用了C语言来设计程序，在编写程序的时候就无须过多地了解它的结构和原理。MCS—51单片机的CPU能处理8位二进制数或代码的运算。
内部数据存储器（128B RAM）
MCS—51芯片中共有256个RAM单元，其中，后128个单元被专用寄存器占用，通常称为特殊功能寄存器。供用户使用的寄存器只有前128个单元，用于存放可读写的数据。因此通常所说的内部数据存储器就是指前128个单元，简称内部RAM。
内部程序存储器（4KB ROM）
MCS—51共有4 KB掩膜ROM，用于存放程序或原始数据，因此称之为程序存储器，简称内部ROM。
定时/计数器
MCS—51共有两个16位的定时/计数器，以实现定时或计数功能，并以定时或计数结果对计算机进行控制。
可编程I/O口
MCS—51共有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），通过编写程序可以实现数据的并行输入/输出，从而接收外部信号或输出控制信号。
串行接口
MCS—51单片机有一个全双工的串行口，以实现单片机和其他设备之间的串行数据传送。
中断控制系统
当CPU执行正常的程序时，如果接收到一个中断请求（如定时时间到，需要鸣笛报警），中断控制系统马上会让CPU停止正在执行的程序，转而去执行程序存储器ROM中特定的某段程序，执行完成该段程序后再继续执行先前中断的程序。
MCS—51单片机共有5个中断源，即两个外中断源，两个定时/计数中断源，一个串行中断源
时钟电路
时钟电路产生时钟信号送给单片机内部各电路，控制这些电路，使它们有节拍地工作。时钟信号频率越高，内部电路工作速度越快。
MCS—51芯片的内部有时钟电路，但石英晶体和微调电容需外接，系统允许的晶振频率一般为6 MHz～12 MHz。
