MCS-51 内部有 128 个字节的数据存储器 RAM ，它们可以作为数据缓冲器、堆栈、工作寄存器和软件标志等使用。 CPU 对内部 RAM 有丰富的操作指令。在编程时经常用到它们，内部 RAM 地址为 00H ～ 7FH ，不同的地址区域内，规定的功能不完全相同。128 字节地址空间的 RAM 中不同的地址区域功能分配为：工作寄存器区（00H-1FH）、位地址区（20H-2FH）、堆栈和缓冲区（30H-7FH ）、特殊功能寄存器 SFR 区（80H ～ FFH）,下面分别说明。
① 工作寄存器区
单片机的内部工作寄存器以 RAM 形式组成，即工作寄存器包含在内部数据存储器中。地址为 00H ～ 1FH 单元，内部 RAM 的低 32 字节分成 4 个工作寄存器区，每一个区有 8 个工作寄存器，编号为 R0 ～ R7 。
② 位寻址空间
CPU 不仅对内部 RAMR 20H ～ 2FH 这 16 个单元有字节寻址功能，而且具有位寻址功能（可以单独读写某一位）。给这 128 位赋以位地址为 00H ～ 7FH ， CPU 能直接寻址这些位。
位地址空间
|
字节地址 |
寄存器名 |
位 地 址 |
|
2FH |
|
7FH |
7EH |
7DH |
7CH |
7BH |
7AH |
79H |
78H |
|
2EH |
|
77H |
76H |
75H |
74H |
73H |
72H |
71H |
70H |
|
2DH |
|
6FH |
6EH |
6DH |
6CH |
6BH |
6AH |
69H |
68H |
|
2CH |
|
67H |
66H |
65H |
64H |
63H |
62H |
61H |
60H |
|
2BH |
|
5FH |
5EH |
5DH |
5CH |
5BH |
5AH |
59H |
58H |
|
2AH |
|
57H |
56H |
55H |
54H |
53H |
52H |
51H |
50H |
|
29H |
|
4FH |
4EH |
4DH |
4CH |
4BH |
4AH |
49H |
48H |
|
28H |
|
47H |
46H |
45H |
44H |
43H |
42H |
41H |
40H |
|
27H |
|
3FH |
3EH |
3DH |
3CH |
3BH |
3AH |
39H |
38H |
|
26H |
|
37H |
36H |
35H |
34H |
33H |
32H |
31H |
30H |
|
25H |
|
2FH |
2EH |
2DH |
2CH |
2BH |
2AH |
29H |
28H |
|
24H |
|
27H |
26H |
25H |
24H |
23H |
22H |
21H |
20H |
|
23H |
|
1FH |
1EH |
1DH |
1CH |
1BH |
1AH |
19H |
18H |
|
22H |
|
17H |
16H |
15H |
14H |
13H |
12H |
11H |
10H |
|
21H |
|
0FH |
0EH |
0DH |
0CH |
0BH |
0AH |
09H |
08H |
|
20H |
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07H |
06H |
05H |
04H |
03H |
02H |
01H |
00H |
③ 堆栈和数据缓冲区
原则上MCS-51单片机的堆栈可以设在内部RAM的任意区域内，但是一般设在30H～7FH的范围内。栈顶的位置由堆栈指针 SP 指出。
④ 特殊功能寄存器 SFR （专用寄存器）区
MCS-51 单片机内除程序计数器（PC）和 4 个工作寄存器区外，所有其它寄存器如 I/O 口锁存器、定时器、数据地址指针，各种控制寄存器都是以特殊功能寄存器（SFR）的形式出现的。 8051 有 21 个特殊功能寄存器，它们离散地分布在 80H～FFH 的地址空间内，并允许像访问内部RAM一样方便地访问特殊功能寄存器。
