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位是计算机内部数据储存的最小单位，常用b来表示。一个二进制位只可以表示1和0两种状态。
字节是计算机中数据处理的基本单位，常用B来表示。计算机中以字节为单位存储和解释信息，规定一字节由8位二进制位构成。1Byte=8bit。8位二进制数最小为00000000，最大为11111111。
数制就是数的进位制。单片机中还常使用二进制、八进制和十六进制。
1)进位计数制
按进位的原则进行计数的方法称为进位计数制。在采用进位计数制的数字系统中，如果用 r 个基本符号（如0,1,2,…, r -1）表示数值，则称其为基 r 数制， r 称为该数制的基（也称为权）。例如，日常生活中常用的十进制数，就是 r =10，即基本符号为0,1,2,…,9。如果取 r =2，即基本符号为0,1，则为二进制数。计算机中常用的几种进制数的表示如表1-2所示。
表1-2 计算机中常用的几种进制数的表示
2)二、八、十六进制数（非十进制数）转换为十进制数
非十进制数转换为十进制数的方法是：将各位数码与位权相乘求和，就能得到十进制数。二、八、十六进制数转换为十进制数的举例如表1-3所示。
表1-3 二、八、十六进制数转换为十进制数的举例
3)十进制数转换为二、八、十六进制数
十进制数转换成二进制数的方法：除2取余，即将十进制数依次除2，并记下余数，一直除到商为0，最后把余数按相反次序排列，得到的就是相应的二进制数。例如，将十进制数30转换成二进制数的过程如下所示：
将十进制数转换为八进制数和十六进制数也可采用除8取余和除16取余的方法，但相对比较麻烦，可借助二进制数进行转换。因为2 3 =8,2 4 =16，所以可以进行以下转换。
十进制数转换为八进制数：30D=011 110B=36O。
十进制数转换为十六进制数：30D=0001 1110B=1EH。
在单片机中，用户设计的程序及程序运行时的数据将存放到存储器中。程序设计完成后写到存储器中，在单片机运行时程序只能从存储器中被读取，不能再修改，否则将发生运行错误。这种用来存放程序的只能读不能写的存储器，称为只读存储器(ROM)。而在单片机运行时的数据将随着程序的运行发生变化，因此存放数据的存储器既可读又可写，将这样的存储器称为数据存储器或随机存储器(RAM)。
51系列单片机有两种存储器（程序存储器和数据存储器），它们又分为4个物理存储空间（内部程序存储器、外部程序存储器、内部数据存储器、外部数据存储器），如图1-18所示。
图1-18 单片机的存储器配置图
表1-4 存储容量与地址分配
AT89C51单片机的程序存储器为16位地址，可寻址范围为64KB（外部存储器的最大容量为64KB，内部程序存储器最大容量为4KB）。它从物理结构上分为内部程序存储器和外部程序存储器两部分，在逻辑结构上为一个部分，采用同一指令MOVC进行访问。用外部引脚EA电平的高低来区分4KB空间访问的是内部程序存储器还是外部程序存储器。
1)内部数据存储器
AT89C51单片机的内部数据存储器的地址为8位，可寻址范围为256B。其地址分配和用途如表1-5所示。
表1-5 内部数据存储器的地址分配与用途
(1)21个特殊功能寄存器，如表1-6所示。
表1-6 特殊功能寄存器
续表
表1-6中的其他寄存器会在相应的章节详细介绍。
(2)程序状态字PSW的各位定义及功能如表1-7所示。
表1-7 程序状态字PSW的各位定义及功能
2)外部数据存储器
AT89C51单片机的外部数据存储器为16位地址，最多可扩充到64KB。内部RAM和外部RAM的低256B的地址相同，但它们却是两个不同的地址空间。区分这两个地址空间的方法是采用不同的指令：访问内部RAM用MOV，访问外部RAM用MOVX。
所谓寻址方式就是单片机指令中提供的操作数的形式，也就是寻找操作数或操作数所在地址的方式。在51系列单片机中，存放数据的存储器空间有4种：内部RAM、特殊功能寄存器SFR、外部RAM和程序存储器ROM。其中，内部RAM和特殊功能寄存器SFR统一编址，外部RAM和程序存储器ROM是分开编址的。为了区别指令中操作数所处的地址空间，对于不同存储器的数据操作，采用不同的寻址方式，共有七种：立即数寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、位寻址、相对寻址。
指令中直接给出操作数的寻址方式称为立即数寻址。立即数用前面加“#”号的8位数表示(#data，如#30H)或16位数(#data16，如#2052H)表示。
指令中直接给出操作数地址(direct)的寻址方式称为直接寻址。寻址对象为：内部数据存储器，在指令中以直接地址表示；特殊功能寄存器SFR，在指令中用寄存器名称表示。
以通用寄存器的内容为操作数的寻址方式称为寄存器寻址。通用寄存器包括A、B、DPTR、R0~R7。其中B寄存器仅在乘法、除法指令中为寄存器寻址，在其他指令中为直接寻址。A寄存器既可以为寄存器寻址，又可以为直接寻址（此时记为ACC）。直接寻址和寄存器寻址的差别在于：直接寻址时，寻址地址为操作数所在的字节地址（占1字节）；寄存器寻址时，寄存器编码出现在指令码中。寄存器寻址的速度比直接寻址要快。除了上面所介绍的几个寄存器外，其他特殊功能寄存器一律为直接寻址。
以寄存器中的内容为地址，该地址的内容为操作数的寻址方式称为寄存器间接寻址。能够进行寄存器间接寻址的寄存器有R0、R1、DPTR，用前面加@表示，如@R0、@R1、@DPTR。寄存器间接寻址的存储空间包括内部数据存储器和外部数据存储器。由于内部数据存储器共有128B，所以用1B的R0和R1可间接寻址整个空间。而外部数据存储器最大可达64KB，仅R0或R1无法寻址整个空间，为此需要由P2端口提供外部RAM高8位地址，由R0或R1提供低8位地址，由此共同寻址64KB范围。也可用16位的DPTR寄存器间接寻址64KB存储空间。
在指令中，是对内部RAM还是对外部RAM寻址，区别在于对外部RAM的操作仅有数据传送指令，并且用MOVX作为操作助记符。
由寄存器DPTR或PC中的内容加上A累加器内容之和而形成操作数地址的寻址方式称为变址寻址。变址寻址只能对程序存储器中的数据进行寻址操作。由于程序存储器是只读存储器，所以变址寻址只有读操作而无写操作。在指令符号上采用MOVC的形式。
对位地址中的内容进行位操作的寻址方式称为位寻址。由于单片机中只有内部RAM和特殊功能寄存器的部分单元有位地址，所以位寻址只能对有位地址的空间进行寻址操作，内部RAM位寻址区为20H~2FH单元，共有16B,128位，位地址为00H~7FH，位地址分配表如表1-8所示。位寻址是一种直接寻址方式，由指令给出直接位地址。与直接寻址不同的是，位寻址只给出位地址，而不是字节地址。
表1-8 内部RAM位寻址区的位地址分配表
续表
以当前程序计数器PC的内容为基址，加上指令给出的1B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，因此它主要用于实现程序的分支转移。
