8051是一種8位元的單晶片微控制器，屬於MCS-51單晶片的一種，由英特爾公司於1981年製造。到現在，有更多的IC設計商，如ATMEL、飛利浦、華邦等公司，相繼開發了功能更多、更強大的兼容產品。

8051單晶片是同步式的順序邏輯系統，整個系統的工作完全是依賴系統內部的時脈信號，用以來產生各種動作周期及同步信號。在8051單片機中已內建時鐘產生器，在使用時只需接上石英晶體諧振器（或其它振蕩子）及電容，就可以讓系統產生正確的時鐘信號。

英特爾原來的8051系列的開發利用 NMOS 技術，但後來的版本中，在其名稱加入字母C（例如，80C51），確定使用 CMOS技術，這樣比NMOS節省能源。這使它們更適合於電池供電設備。

8051在單一的封裝中提供很多功能（包括CPU,RAM,ROM,輸入輸出，中斷，時鐘等）。

8051能夠達到以一般工業配線盤更小的體積，來達成自動控制作業，如感測訊號的擷取、循序控制等，它皆能輕易的完成。 近年來單晶片的功能不斷加強，價格愈加便宜，傳統的8051已經成為學校的教材。

單晶片具備了便宜、電路簡單、體積小與耗電低等優點，所以目前在業界使用的極為廣泛。比如要控制一個馬達就不需要使用一台PC來控制，只要一顆單晶片加上驅動電路就可以加以控制這顆馬達的運轉了。

• 8位元 CPU
• 4KB內部程式記憶體，最大可擴充至 64KB。
• 128Bytes 內部資料記憶體，最大可擴充至 64KB。
• 具有邏輯代數運算功能（位元邏輯）。
• 4組可位元定址的 I/O 埠〈P0、P1、P2、P3〉。
• 2組16位元計時／計數器〈T0、T1〉。
• 5個中斷源〈INT0、INT1、T0、T1、RXD、TXD〉。
• 1組全雙工串列埠〈UART〉。

• 8位元 CPU
• 8KB內部程式記憶體，最大可擴充至 64KB。
• 256Bytes 內部資料記憶體，最大可擴充至 64KB。
• 具有邏輯代數運算功能（位元邏輯）。
• 4組可位元定址的 I/O 埠〈P0、P1、P2、P3〉。
• 3組 16 位元計時／計數器〈T0、T1、T2〉。
• 6個中斷源〈INT0、INT1、T0、T1、T2、RXD、TXD〉。
• 1組全雙工串列埠〈UART〉。

• 兼容 MCS®-51 指令集的產品
• 2K 的可程式（但是不可 在系統編程）程序儲存器，擁有: 10,000 次的寫入/擦除次數。
• 在2.7 V - 6V 均可運作
• 靜態模式下支持的時鐘頻率: 0 Hz to 24 MHz
• 兩重對程序的加鎖位
• 內部的 RAM 大小為 128 x 8 Bit.
• 15個可編程的 I/O 口線
• 兩個 16 Bit 的內建定時器
• 六個內部中斷源
• 可程式的 串列介面 收發器
• 直接驅動 LED 的輸出能力
• 內建的模擬比較器
• 低功率的空閒/掉電模式
• 綠色封裝(無鉛/無鹵化物)

8051 單晶片的接腳名稱與功用，8051總共有40支接腳，4個8位元雙向I/O，其中PORT3 除了可以當作I/O以外，也兼具其他特殊功能。

1. VCC：接正電源5V。
2. GND：接地。
3. PORT0：可做一般I/O使用，當作輸入或輸出時應在外部接提升電阻，外部記憶體擴充時，當作資料匯流排（D0~7）及位址匯流排（A0~7）。由ALE接腳輸出信號分時複用。
4. PORT1：一般I/O使用，內部設有提升電阻。
5. PORT2：一般I/O使用，內部也有提升電阻，外部記憶體擴充時，當作位址匯流排（A8~15）使用。
6. RST：晶片重置信號輸入腳，只要輸入一高電位脈衝，大於2個機械週期，就可以完成重置動作。
7. ALE/PROG：接外部記憶體時，位址栓鎖致能輸出脈衝，利用此信號將位址栓鎖住，以便取得資料碼未接外部記憶體時，有1/6石英晶體的振盪頻率，可做為外部時脈在燒錄PROM時，此接腳也是燒錄脈波之輸入端。
8. PSEN：當作程式儲存致能外部程式記憶體之讀取脈波，在每個機械週期會動2次，外接ROM 時， 與ROM 的／OE 腳連接。
9. EA/VPP：接高電位時，讀取內部程式記憶體；接低電位時，讀取外部程式記憶體。欲燒錄內部EPROM 時，利用此腳接收12伏特之燒錄供應電壓。
10. XTAL1, XTAL2：接石英晶體振盪器，工作機械週期=石英晶體／12。