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8051單片機有程序存儲器和數據存儲器兩類存儲器，程序存儲器主要用于存放用戶程序及表格、常數等，數據存儲器主要用于存放程序運行的中間結果、標志位以及數據的暫存和緩沖。
從邏輯結構上看，8051的存儲系統可以分為三個不同的空間：
1） 64KB片內、片外統一編址的程序存儲器地址空間，地址范圍：0000H~FFFFH，對于8051單片機，其中地址0000H~0FFFH范圍為4KB的片內ROM地址空間，1000H ~ FFFFH為片外ROM地址空間；
2）256B的內部數據存儲器地址空間，地址范圍為00H~FFH，對于8051單片機，內部RAM分為兩部分，其中地址范圍00H ~ 7FH（共128B單元）為內部靜態RAM的地址空間；80H~FFH為特殊功能寄存器的地址空間，21個特殊功能寄存器離散地分布在這個區域。對于8052系列單片機還有地址范圍為80H~FFH的高128B的靜態RAM。
3）64KB的外部數據存儲器地址空間：地址范圍為0000H~FFFFH，包括擴展I/O端口地址空間。
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