8051程式記憶體
8050是一個8位元的單晶片，它有獨立最大64K的程式記憶體，當然，市售的805X族系晶片，程式記憶體大半在4K，8K，16K為主，和個人電腦以G為單位的記憶體相比，8051的記憶體算是很小了。
64K記憶體中，最前面的00—0X3F的記憶體較為特別，0的位址是單晶片冷開機時啟動的位址，一般會放一個LJMP指令，跳躍至真正的開機程式，其他03—0X3F的位址，則是8051發生各種中斷時(如串列埠中斷，計時中斷)，程式的執行位址，一般也是以一個LJMP指令，跳躍至中斷程式。
在常見的C51編譯器，為了方便工程師可以只用C程式，來開發整個專案，所以在編譯時候，會在程式碼的最前面，由C51加入一段由C51先寫好的STARTUPCODE，這段程式碼處理一些原本由組合語言的工作，比如設定堆壘(SP)，RESET及中斷程式的LJMP程式碼，還可能包括一些清除資料記憶體的動作等等，程式碼約占用60H左右的程式記憶體長度。
#include "at89x52.h"
//*********************************************************
// main program
//*********************************************************
void main (void) { while (1) {} }
這是一個最簡單的C程式，編譯出來的程式碼如下：
全部用C程式寫作，好處是簡單，壞處則是缺少彈性，該如何取捨，就由工程師自行選擇。
8051資料記憶體
8051是以價格取勝的單晶片，所以ROM不大，RAM更小。其設計程式記憶體和資料記憶體是分別獨立的，最大也是64K，不過實際上常常只有256 BYTES，實在少得可憐。
只有很小的資料記憶體，又要劃分給堆壘，函式的公共變數，陣列，暫存器等等使用，所以傳統上工程師必須小心的使用資料記憶體，8051的設計者應該也了解工程師的為難，所以8051的指令集相當複雜，規劃了好幾種定址模式，好讓工程師用最少的程式記憶體，少得可憐的資料記憶體，寫出運行良好的單晶片專案程式。
8051特殊功能暫存器
單晶片不同於微處理機，它還要負責進行輸出/輸入的動作，所以8051有一組特殊功能暫存器，舉凡一些本來應該由周邊元件完成的動作，都由特殊功能暫存器，和單晶片的IO腳來完成。
特殊功能暫存器是8位元的暫存器，所以最多只有256位元組特殊功能暫存器，多數情形下，8051的特殊功能暫存器，應少於256這個數目。
8051位元定址暫存器
8051還有一個特異功能，叫作位元定址暫存器，它可以單獨對特定記憶體8位元中其中一個位設定為0或1，有整組的位元定址指令專門處理這些動作。
這種位元定址暫存器總共也有256個，其中128個是資料暫存器部分，另外128個則是特殊功能暫存器。
會用位元暫存器的原因很簡單，8051設計的年代，記憶體很貴，而使用位元定址，可以用最少的資料，一樣可以設計出好用的單晶片設計。以今日因為技術進步，有些族系的單晶片，其記憶體都是以K計算，程式記憶體8K起跳，資料記憶體至少1K，51這一類的特異功能，因為晶片生產技術的進步，已經完成不重要了。
