Arsitektur AT89S51 sudah memiliki beberapa komponen yang pada masa lalu merupakan chip tersendiri, sub komponen tersebut adalah :
• CPU, singkatan dari Central Processing Unit, adalah otak atau unit pemroses pada suatu MCU. Istilah CPU yang salah kaprah dalam dunia PC adalah satu box yang terdiri dari banyak komponen.
• Internal Oscillator yang memungkinkan pemakai hanya menambahkan sebuah quarz crystal yang biasanya nilainya berkisar antara 6 Mhz hingga 24 Mhz. Meskipun demikian dari datasheet, AT89S51 dapat bekerja dari frekuensi 0 hingga 24 Mhz.
• Interupt Control, suatu bagian yang mengatur prioritas interupsi dari luar atau dari dalam chip MCU
• Timer 1 dan Timer 2 adalah bagian yang dapat berfungsi sebagai pencacah pulsa masuk atau menentukan waktu (counter time)
• RAM adalah memori yang digunakan untuk menyimpan data sementara ( data hilang bila catu daya padam )
• Flash, adalah jenis memori yang digunakan untuk menyimpan program dan data yang tetap, data pada memori tidak akan hilang bila catu daya padam.
• Bus Control, digunakan sinyal kendali akses data keluar dari system MCU.
• I/O Port digunakan untuk menjembatani antara system MCU dengan dunia luarnya dengan cara parallel. I/O bisa sebagai output, misalnya menggerakkan relay, menyalakan lampu, dapat juga sebagai input misalnya mendeteksi saklar, menerima data dari ADC.
• Serial Port adalah penghubung ke dunia luar MCU dengan cara serial, dengan port serial, MCU dapat berkomunikasi dengan PC yang juga harus melalui serial Port.