8051是一种8位元的单芯片微控制器，属于MCS-51单芯片的一种，由英特尔公司于1981年制造。到现在，有更多的IC设计商，如Atmel、飞利浦、华邦等公司，相继开发了功能更多、更强大的兼容产品。
Intel P8051
8051单芯片是同步式的顺序逻辑系统，整个系统的工作完全是依赖系统内部的时脉信号，用以来产生各种动作周期及同步信号。在8051单片机中已内建时钟产生器，在使用时只需接上石英晶体谐振器（或其它振荡子）及电容，就可以让系统产生正确的时钟信号。
英特尔原来的8051系列的开发利用 NMOS 技术，但后来的版本中，在其名称加入字母C（例如，80C51），确定使用 CMOS技术，这样比NMOS节能源。这使它们更适合于电池供电设备。
8051在单一的封装中提供很多功能，包括CPU、RAM、ROM、输入输出、中断、时钟等。
8051能够达到以一般工业配线盘更小的体积，来达成自动控制作业，如感测讯号的撷取、循序控制等，它皆能轻易的完成。
近年来单芯片的功能不断加强，价格愈加便宜，传统的8051已经成为学校的教材。
单芯片具备了便宜、电路简单、体积小与耗电低等优点，所以目前在业界使用的极为广泛。比如要控制一个马达就不需要使用一台个人电脑（PC）来控制，只要一颗单芯片加上驱动电路就可以加以控制这颗马达的运转了。
i8051 microarchitecture.
- 8 位元 CPU
- 4KB 内部程式记忆体，最大可扩充至 64KB。
- 128Bytes 内部资料记忆体，最大可扩充至 64KB。
- 具有逻辑代数运算功能（位元逻辑）。
- 4 组可位元定址的 I/O 埠（P0、P1、P2、P3）。
- 2 组16位元计时／计数器（T0、T1）。
- 5 个中断源（INT0、INT1、T0、T1、RXD、TXD）。
- 1 组全双工串列埠（UART）。
- 8 位元 CPU
- 8KB 内部程式记忆体，最大可扩充至 64KB。
- 256Bytes 内部资料记忆体，最大可扩充至 64KB。
- 具有逻辑代数运算功能（位元逻辑）。
- 4 组可位元定址的 I/O 埠（P0、P1、P2、P3）。
- 3 组 16 位元计时／计数器（T0、T1、T2）。
- 6 个中断源（INT0、INT1、T0、T1、T2、RXD、TXD）。
- 1 组全双工串列埠（UART）。
- 兼容 MCS®-51 指令集的产品
- 2K 的可编程（但是不能在线烧录）程序储存器，拥有: 10,000 次的写入/擦除次数。
- 在2.7 V - 6V 均可运作
- 静态模式下支持的时钟频率: 0 Hz to 24 MHz
- 两重对程序的加锁位
- 内部的 RAM 大小为 128 x 8 Bit.
- 15 个可编程的 I/O 口线
- 两个 16 Bit 的内建定时器
- 六个内部中断源
- 可编程的 串行接口 收发器
- 直接驱动 LED 的输出能力
- 内建的模拟比较器
- 低功率的空闲/掉电模式
- 绿色封装 (无铅/无卤化物)
Intel原厂发行过的型号
- 8031、8032
- 无 ROM，只有 RAM（资料记忆体），需外接程式记忆体，EA须接地。
- 8051、8052
- 这是 MASK ROM 型，为了大量生产，芯片厂把客户的程式码，直接在制造时 MASK（光罩）在芯片上的型号。
- 8751、8752
- 此为EPROM型，在IC包装（芯片的外壳）上有设置有石英玻璃的透明窗口者，可用工业级的紫外线灯，照射窗口内的芯片10~30分钟以清除资料，就能再重新烧录。此型为工程师设计用或小量生产打样用。由于有窗口的陶瓷包装比较贵，所以其后也有出品无窗口的树脂包装，因为对芯片厂而言，不管有没有窗口，里面的芯片都一样，故称无窗口的为 OTP（一次烧录型）的8751。因为对使用者而言，OTP的使用方式，就跟PROM一样，所以也有人称为 PROM 型的 8751。
为Intel授权其他厂商知识产权核心（IP core）衍生开发的型号。
- AT89C51、AT89C52
- 有ROM（EEPROM），可重复烧录，用电气信号清除（12V），清除时间只要5-10秒。
- AT89S51、AT89S52
- 有 ROM（EEPROM 或 Flash memory），可重复烧录，用电气信号清除 (5V)，可用 ISP Flash Microcontroller Programmer 界面烧录及清除资料，为 AT89C51 更新版本。
STC89C52单片机芯片
8051 单芯片的接脚名称与功用，8051总共有40支接脚，4个8位元双向I/O，其中PORT3 除了可以当作I/O以外，也兼具其他特殊功能。
- VCC：接正电源5V。
- GND：接地。
- PORT0：可做一般I/O使用，当作输入或输出时应在外部接提升电阻，外部记忆体扩充时，当作资料总线（D0~7）及位址总线（A0~7）。由ALE接脚输出信号分时复用。
- PORT1：一般I/O使用，内部设有提升电阻。
- PORT2：一般I/O使用，内部也有提升电阻，外部记忆体扩充时，当作位址总线（A8~15）使用。
- RST：芯片重置信号输入脚，只要输入一高电位脉冲，大于2个机械周期，就可以完成重置动作。
- ALE/PROG：接外部记忆体时，位址栓锁致能输出脉冲，利用此信号将位址栓锁住，以便取得资料码未接外部记忆体时，有1/6石英晶体的振荡频率，可做为外部时脉在烧录PROM时，此接脚也是烧录脉波之输入端。
- PSEN：当作程式储存致能外部程式记忆体之读取脉波，在每个机械周期会动2次，外接ROM 时， 与ROM 的／OE 脚连接。
- EA/VPP：接高电位时，读取内部程式记忆体；接低电位时，读取外部程式记忆体。欲烧录内部EPROM 时，利用此脚接收12伏特之烧录供应电压。
- XTAL1, XTAL2：接石英晶体振荡器，工作机械周期=石英晶体／12。
