8051单片机属于冯·诺依曼型结构，其内部主要包括以下几大功能部件。各个部分通过内部总线相连接。
1、中央处理器（CPU）
CPU是单片机的核心，它是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码其主要任务是负责控制、指挥和调度整个系统协调工作，完成运算和控制功能。
2、程序存储器（ROM）
片内程序存储器大小为4KB，主要用于存放程序代码、原始数据和表格。但也有一些单片机内部不带ROM，如8031、80C31等。
3、数据存储器（RAM）
片内有128个8位用户数据存储单元，用以存放可以随时读/写的数据，如运算的中间结果、临时数据等。另外，内部还有128个专用寄存器（8位）单元，用于配置单片机的内部各个功能部件或存放一些控制指令数据。
4、并行输入/输出（I/O）口
四个8位并行I/O口，分别为P0、P1、P2、P3，每个口既可以用作输入口，也可以用作输出口。
5、定时/计数器
两个16位定时/计数器T0和T1,可用作定时器或计数器使用，通过编程配置可工作于4种不同的工作模式下。
6、中断系统
五个中断源的中断控制系统，包括：两个外部中断（INT0和INT1）和三个内部中断（定时/计数器T0、T1及串口中断）。每个中断源均可设置为高优先级或低优先级。
7、串行通信接口
一个全双工通用异步接收发送器（Universal Asynchronous Receiver/Transmiter, UART）串行I/O口，可实现单片机与单片机之间或其他微机之间的串行数据通信。
8、时钟电路
片内振荡器和时钟产生电路，但石英晶体和微调电容需要外接，最高允许振荡频率为12MHz。用于产生整个单片机运行的脉冲时序，对单片机的运行速度起着决定性的作用。
