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特點：哈佛結構，程序存儲器與數據存儲器分開，兩者各有一個相互獨立的64K（0x0000 ~ 0xFFFF）的尋址空間（準確地說，內部數據存儲器與外部數據存儲器不是一回事）。
程序存儲器：
① 用于存放程序（可執行的二進制代碼映像文件，包括程序中的數據信息），還包括初始化代碼等固件。
② 為只讀存儲器。注意，這里的“只讀”，是指單片機（CPU）在正常工作時對其的訪問方式是只讀的；而現在大多數單片機的程序存儲器（不管是內部還是外部）都采用了FLASH ROM，來取代以前所用的ROM、E2PROM等，可方便地進行在線編程（ISP）。
③ 標準8051的內部程序存儲器大小為4KB（0x0000 ~ 0x0FFF）；而具體的51核的兼容單片機的內部ROM大小需要參考其Datasheet，例如 P89C51RA2xx的內部程序存儲器是8K的Flash。
④ 內部、外部存儲器統一編址，在軟件設計上（指令系統中）沒有差別；是否使用外部程序存儲器是通過引腳EA在硬件電路上控制的：不使用外部程序存儲器時，EA=0（接地）；如果擴展了外部程序存儲器，則使EA=1，當尋址到內部存儲空間以外時，會自動轉向外部程序存儲器空間（與擴展外部程序存儲器有關的還有PSEN和ALE的時序配合，以及P0和P2口用于地址線）。 ［注］ 一般直接選用內部程序存儲器滿足代碼大小要求的單片機型號，避免擴展外部存儲器，造成系統軟硬件設計上的復雜和額外開銷。
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