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（1）總線結構：MCS-51單片機的總線結構是馮-諾依曼型，計算機在同一個存儲空間取指令和數據，兩者不能同時進行;而PIC單片機的總線結構是哈佛結構，指令和數據空間是完全分開的，一個用于指令，一個用于數據，由于可以對程序和數據同時進行訪問，所以提高了數據吞吐率。正因為在PIC 單片機中采用了哈佛雙總線結構，所以與常見的微控制器不同的一點是：程序和數據總線可以采用不同的寬度。數據總線都是8位的，但指令總線位數分別位12、14、16位。
（2）流水線結構：MCS-51單片機的取指和執行采用單指令流水線結構，即取一條指令，執行完后再取下一條指令;而PIC的取指和執行采用雙指令流水線結構，當一條指令被執行時，允許下一條指令同時被取出，這樣就實現了單周期指令。
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