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1、微处理器（CPU） MCS-51单片机中有1个8位的微处理器，与通用的微处理器基本相同，同样包括了运算器和控制器两大部分，只是增加了面向控制的处理功能，不仅可处理字节数据，还可以进行位变量的处理。例如：位处理、查表、状态检测、中断处理等。
2、数据存储器（RAM） 片内为128个字节（52子系列的为256个字节），片外最多可外扩至64K字节，用来存储程序在运行期间的工作变量、运算的中间结果、数据暂存和缓冲、标志位等，所以称为数据存储器。128个字节的数据存储器以高速RAM的形式集成在单片机内，以加快单片机运行的速度，而且这种结构的RAM还可以降低功耗。
3、程序存储器（ROM/EPROM） 由于受集成度限制，片内只读存储器一般容量较小（4K~8K字节），如果片内只读存储器的容量不够，则需用扩展片外只读存储器，片外最多可外扩至64K字节。用于存放程序的二进制机代码。
4、中断系统具有5个中断源，2级中断优先权。
5、定时器/计数器片内集成2个16的定时器/计数器，四种工作方式。
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