作為一個最基本的系統(tǒng)，應包括程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、鍵盤、顯示器等電路。在測量系統(tǒng)中，還包含模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器。mcs-51系列的單片機由于其良好的可擴展性，可根據(jù)系統(tǒng)的具體要求構(gòu)成1個緊湊的獨立系統(tǒng)。
在設計系統(tǒng)之前，應對系統(tǒng)所需的資源、處理的速度等問題做綜合的考慮，然后對系統(tǒng)的資源進行分配。
mcs-51單片機的存儲器分為程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。程序存儲器具有獨立于數(shù)據(jù)存儲器的64k尋址范圍，在設計時，應盡量采用內(nèi)含程序存儲器的器件，根據(jù)程序的容量，可選擇內(nèi)含4k、8k程序存儲器的器件。mcs-51單片機在復位后程序指針為0000h，而5個中斷入口地址為0003h、000bh、0013h、001bh、0023h，因此應分別在0000h和各類中斷的入口地址單元按排跳轉(zhuǎn)指令。
mcs-51單片機的數(shù)據(jù)存儲器包含了內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)存儲器，內(nèi)部存儲器的使用應根據(jù)堆棧、位操作單元、數(shù)據(jù)單元的次序依次考慮。應保留足夠的單元用于堆棧，在使用子程序、中斷、堆棧操作指令時，都會影響堆棧指針，在估計堆棧容量時，應考慮到子程序的調(diào)用、中斷的嵌套而引起堆棧大量使用的情況。在mcs-51單片機中規(guī)定了內(nèi)部ram的20h~2fh為128個位尋址單元，可對這些位執(zhí)行位操作指令，因此在分配存儲器時，應將標志類的單元分配在這一區(qū)域。數(shù)據(jù)存儲器一般分配在30h和堆棧之間，00h~1fh為4個區(qū)的r0~r7單元。如內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器不能滿足系統(tǒng)設計的要求，可通過p0、p2口擴展外部數(shù)據(jù)存儲器。外部數(shù)據(jù)存儲器的尋址范圍為64k，但由于i/o地址采用了存儲器映射尋址的方法，因此應將存儲器單元的分配和i/o單元的分配做統(tǒng)一的考慮。
外圍設備的擴展應根據(jù)下述次序依次考慮，在外圍接口中如有i2c、spi總線的器件，而通信速度無特別要求，可用p1口的位操作方法模擬串行接口，其他的接口可根據(jù)需要和存儲器地址的統(tǒng)一考慮分配地址。