1、目前以及未来相当长的一段时间内，与单片机应用相关的系统技术为：
（1）全盘CMOS化。CMOS电路具有众多的优点，如极宽的工作电压范围、极佳的低功耗及功耗管理特性，已成为目前单片机及外围器件流行的半导体工艺。
（2）单片机在片ROM应用。目前单片机已广泛使用在片程序存储器技术、最广泛的应用状态时OTPROM、FlashROM、MaskROM。
（3）以串行方式为主的外围扩展。目前单片机外围器件普遍提供了串行扩展方式。串行扩展具有方便、灵活、电路简单、占用I/O资源少等特点，是一种流行的扩展方式 。
（4）8位机的主流地位
2、UART：通用异步接收发器
3、算术/逻辑运算部件ALU
（1）运算部件
包括逻辑部件ALU、布尔处理器、累加器ACC、寄存器B、暂存器1和暂存器2、程序状态寄存器PSW以及十进制调整电路。运算部件的功能是实现算术运算、位变量处理和数 据传送操作。
ALU的功能可以对8为变量进行逻辑“与”、“或”、“异或”、循环、求补、清零，还可以进行加、减、乘、除等基本运算。为了乘除运算的需要，设置了寄存器B。
（2）控制部件
包括程序计数器PC、程序地址寄存器、指令寄存器IR、指令译码器、条件转移逻辑电路及定时控制逻辑电路。
运算部件和控制部件组成了51单片机的中央处理器。
4、专用寄存器
（1）累加器A
（2）B寄存器
（3）程序状态字PSW
5、若外接晶振为12MHz，AT89S51单片机的4个周期的具体值为：
振荡周期=1/12us
时钟周期=1/6us
机器周期=1us
指令周期=1~4us
6、P0口可作为通用I/O口，当须加上拉电阻；作为输出口，每个引脚可吸收8个TTL负载的灌电流。作为输出，首先应将引脚置1。
7、AT89S51的存储器可分为五类：
（1）程序存储器
（2）内部数据存储器
（3）特殊功能寄存器（Special Function Register，SFR）
（4）位地址空间
（5）外部数据存储器
8、AT89S51单片机复位、中断入口地址：
操作              入口地址
复位               0000H
外部中断INT0       0003H
定时器0            000BH
外部中断INT1       0013H
定时器1            001BH
串行口中断         0023H
9、AT89S51单片机内部有128B的数据存储器（52有256B）
它由工作寄存器、位寻址区和数据缓存区组成，不同的地址区域内，功能不完全相同。单片机内部数据存储器的特点之一是工作寄存器和数据存储器是统一编址的。内部 RAM的00~1FH为工作寄存器区，共分4个区，每区有8个工作寄存器R0~R7，共32个内部RAM单元。
10、在用户实际进行程序设计时，往往需要一个后进先出（LIFO）的RAM区，以保护CPU现场。这种后进先出的缓存区称为堆栈。51单片机中的堆栈，原则上可以设在内部 RAM的任意区域内，但一般设在30H~7FH的范围内，栈顶的位置由指针SP指出。
11、堆栈是为子程序调用和中断操作而设定的。其具体功能有两个：保护断点和保护现场。
12、在SFR中可进行为寻址的字节，其十六进制地址的末位，只能是0H或8H。
13、SFR寄存器的复位状态：
SP：07H  P0~P3：FFH   SBUF：不定
14、位地址空间有两个区域，及SFR中的位地址空间和片内RAM中的20H~2FＨ的128位。
15、内部RAM结构：00H~1FH：工作寄存器区 20H~2FH：位寻址区 30H~7FH：数据缓存区
16、寻址方式：
（1）寄存器寻址：工作寄存器R0~R7；部分SFR（A,B,CY,DPTR寄存器）
（2）立即寻址：ROM
（3）寄存器渐渐诶寻址：内部RAM0H~FFH，外部RAM
寄存器间接寻址使用所选定寄存器区中的R0何R1作为地址指针（对堆栈操作时，使用堆栈栈顶指针SP），来寻址内部书籍存储器RAM（00~FFH）的256个单元，但不能访问SFR。
（4）直接寻址：SFR、RAM、位地址空间
这是唯一能访问SFR的寻址方式
（5）变址寻址：ROM
它以数据指针DPRT或程序计数器PC作为基址寄存器，累加器A作为变址寄存器，两者的内容相加形式16位程序存储器地址，该地址就是操作数所在的地址。
（6）相对寻址：ROM
以当前程序计数器PC的内容为基址，加上指令给出的一字节补码数（偏移量）形成新的PC值的寻址方式称为相对寻址。相对寻址方式只修改PC值，故主要用于实现程序的分支转移。
SJMP 08H ；PC+2+08H——>PC （该指令为两字节，所以有PC+2）
（7）位寻址：位寻址空间