設計人員編寫的程序存放在微處理器的程序存儲器中。
at89s52具有64kb程序存儲器尋址空間，它是用於存放用戶程序、數據和表格等信息，程序存儲器的結構如圖1所示。
圖1 at89s52程序存儲器的結構
at89s52片內片外的程序存儲器在統壹邏輯空間中，地址從0000h～ffffh，***有64k字節範圍。引腳接高電平時，程序從片內程序存儲器0000h開始執行，即訪問片內存儲器。當pc值超出片內rom容量時，會自動轉向片外程序存儲器空間執行。引腳接低電平時，迫使系統全部執行片外程序存儲器0000h開始存放的程序。
2．數據存儲器
at89s52 有256 字節片內數據存儲器。地址為00h~ffh。這256個單元***分為兩部分。其壹是地址從00h~7fh單元（***128個字節）為用戶數據ram。從80h~ffh地址單元（也是128個字節）為特殊寄存器（sfr）單元。高128 字節與特殊功能寄存器重疊，也就是說高128字節與特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分開的。
在00h~1fh***32個單元中被均勻地分為四塊，每塊包含八個8位寄存器，均以r0~r7來命名，稱這些寄存器為通用寄存器。這四塊中的寄存器都稱為r0~r7，利用psw的第3和第4位（rs0和rs1），即可選中這四組通用寄存器。
內部數據存儲器的20h—2fh單元為位尋址區，可作為壹般單元用字節尋址，也可對它們的位進行尋址，位尋址區地址如表1所示
表1 ram位尋址區地址表
3. 中斷服務程序的入口地址
在程序存儲區中，為中斷服務程序保存了壹段中斷服務程序的入口地址：其中壹組特殊單元是0003h—0032h，各個單元各有用途，它們被分為六段，每個段8個字節，專門留給中斷服務程序使用，被稱為中斷矢量區。at89s52***有8個中斷源，6個中斷矢量，它們的定義如下表2所，
表2 中斷服務程序的入口地址
4．特殊功能寄存器sfr（special? function register）
特殊功能寄存器是指有特殊用途的寄存器集合，也稱為專用寄存器，本質上是壹些具有特殊功能的片內ram單元，反映單片機的運行狀態，很多功能也通過特殊功能寄存器來定義和控制程序的執行。
at89s52單片機內部高128（80～ffh）地址分配給特殊功能寄存器。這個地址空間和芯片內數據存儲器的高128字節地址完全重疊，但兩者在物理硬件上是完全獨立的，用尋址方式來區分這個完全重疊的地址空間。使用直接尋址方式訪問這個地址空間時，訪問的是特殊功能寄存器；使用間接尋址方式訪問這個地址空間時，訪問的是數據存儲器。
at89s52有32個特殊功能寄存器，它們被離散地分布在內部ram的80h～ffh地址中，這些寄存的功能已作了專門的規定，用戶不能修改其結構。
5．幾個註意問題
（1）地址的重疊性
單片機中的所有存儲器都必須分配地址，可以尋址的地址範圍為64kb，數據存儲器與程序存儲器都占用相同的地址。
程序存儲器中片內片外0000h～0ffffh低4kb地址完全重疊，但是我們使用引腳進行區分：＝0時，選擇片外，=1時，選擇片內，這樣就完全區分開來了。
數據存儲器中片內外0000h～00ffh的256個單元地址完全重疊，片內外數據的訪問采用不同指令來區分：mov指令訪問片內數據存儲器，movx指令訪問片外數據存儲器。
（2）程序存儲器（rom）與數據存儲器（ram）的區分
程序存儲器（rom）與數據存儲器（ram）的區分在使用上是嚴格區分的，程序存儲器只能放置程序指令及常數表格，對程序存儲器中數據的訪問只可以使用movc指令。而數據存儲器則存放數據，片內外的操作指令分別用mov，movx進行操作。
（3）位地址空間的區域劃分
片內ram中的20h～2fh的128位，以及sfr中的位地址，這些位尋址單元與位指令集構成了位處理器系統