MCS-51單片機在物理結構上有四個存儲空間：

　　1、片內程序存儲器

　　2、片外程序存儲器

　　3、片內數據存儲器

　　4、片外數據存儲器

　　但在邏輯上，即從用戶的角度上，8051單片機有三個存儲空間：

　　1、片內外統一編址的64K的程序存儲器地址空間

　　2、256B的片內數據存儲器的地址空間

　　3、以及64K片外數據存儲器的地址空間在訪問三個不同的邏輯空間時，應采用不同形式的指令（具體我們在后面的指令系統學習時將會講解），以產生不同的存儲器空間的選通信號。

　　程序存儲器

　　一個微處理器能夠聰明地執行某種任務，除了它們強大的硬件外，還需要它們運行的軟件，其實微處理器并不聰明，它們只是完全按照人們預先編寫的程序而執行之。那么設計人員編寫的程序就存放在微處理器的程序存儲器中，俗稱只讀程序存儲器（ROM）。程序相當于給微處理器處理問題的一系列命令。其實程序和數據一樣，都是由機器碼組成的代碼串。只是程序代碼則存放于程序存儲器中。 MCS-51具有64kB程序存儲器尋址空間，它是用于存放用戶程序、數據和表格等信息。對于內部無ROM的8031單片機，它的程序存儲器必須外接，空間地址為64kB，此時單片機的端必須接地。強制CPU從外部程序存儲器讀取程序。對于內部有 ROM的8051等單片機，正常運行時，則需接高電平，使CPU先從內部的程序存儲中讀取程序，當PC值超過內部ROM的容量時，才會轉向外部的程序存儲器讀取程序。當=1時，程序從片內ROM開始執行，當PC值超過片內ROM容量時會自動轉向外部ROM空間。當=0時，程序從外部存儲器開始執行，例如前面提到的片內無ROM的8031單片機，在實際應用中就要把8031的引腳接為低電平。 8051片內有4kB的程序存儲單元，其地址為0000H—0FFFH，單片機啟動復位后，程序計數器的內容為0000H，所以系統將從0000H單元開始執行程序。但在程序存儲中有些特殊的單元，這在使用中應加以注意：其中一組特殊是0000H—0002H單元，系統復位后，PC為0000H，單片機從0000H單元開始執行程序，如果程序不是從 0000H單元開始，則應在這三個單元中存放一條無條件轉移指令，讓CPU直接去執行用戶指定的程序。