51单片机是一种基于哈佛架构的嵌入式微控制器,其核心是由CPU、ROM、RAM、IO口、定时器等组成的系统,通过外部电路与外界进行数据通信和控制操作。当CPU执行指令时,先从ROM中读取程序代码,然后将相关数据存储到RAM中进行计算处理,最后通过IO口进行输入输出操作,实现各种控制功能。51单片机还具有多种外部中断方式和时钟控制功能,可以适应不同的应用场景。