MCS-51單片機是美國INTE公司於1980年推出的產品，與MCS-48單片機相比，它的結構更先進，功能更強，在原來的基礎上增加了更多的電路單元和指令,指令數達111條，MCS-51單片機可以算是相當成功的產品，壹直到現在，MCS-51系列或其兼容的單片機仍是應用的主流產品，各高校及專業學校的培訓教材仍與MCS-51單片機作為代表進行理論基礎學習。
我們也以這壹代表性的機型進行系統的講解。
MCS-51系列單片機主要包括8031、8051和8751等通用產品，其主要功能如下：
·8位CPU
·4kbytes 程序存儲器(ROM)
·128bytes的數據存儲器(RAM)
·32條I/O口線
·111條指令，大部分為單字節指令
·21個專用寄存器
·2個可編程定時/計數器
·5個中斷源，2個優先級
·壹個全雙工串行通信口
·外部數據存儲器尋址空間為64kB
·外部程序存儲器尋址空間為64kB
·邏輯操作位尋址功能
·雙列直插40PinDIP封裝
·單壹+5V電源供電
MCS-51以其典型的結構和完善的總線專用寄存器的集中管理，眾多的邏輯位操作功能及面向控制的豐富的指令系統，堪稱為壹代“名機”，為以後的其它單片機的發展奠定了基礎。
正因為其優越的性能和完善的結構，導致後來的許多廠商多沿用或參考了其體系結構，有許多世界大的電氣商豐富和發展了MCS-51單片機，象PHILIPS、Dallas、ATMEL等著名的半導體公司都推出了兼容MCS-51的單片機產品，就連我國的臺灣WINBOND公司也發展了兼容C51(人們習慣將MCS-51簡稱C51,如果沒有特別聲明，二者同指MCS-51系列單片機)的單片機品種。
近年來C51獲得了飛速的發展，C51的發源公司INTEL由於忙於開發PC及高端微處理器而無精力繼續發展自己的單片機，而由其它廠商將其發展，最典型的是PHILIPS和ATML公司，PHILIPS公司主要是改善其性能，在原來的基礎上發展了高速I/O口，A/D轉換器，PWM(脈寬調制)、WDT等增強功能，並在低電壓、微功耗、擴展串行總線(I2C)和控制網絡總線(CAN)等功能加以完善。
PHILIPS公司在發展C51的低功耗，高速度和增強型功能上作了不少貢獻，當初主要由其來發展C51單片機，他們的83Cxx和87Cxx系列省去了並行擴展總線，適合於作為家用電器類控制的經濟型單片機。
ATMEL公司推出的AT89Cxx系列兼容C51的單片機，完美地將Flash(非易失閃存技術)EEPROM與80C51內核結合起來，仍采用C51的總體結構和指令系統，Flash的可反擦寫程序存儲器能有效地降低開發費用，並能使單片機作多次重復使用。
Siemens公司也沿用C51的內核，相繼推出了C500系列單片機，在保持了與C51指令兼容的前提下，其產品的性能得到了進壹步的提升，特別是在抗幹擾性能，電磁兼容和通信控制總線功能上獨樹壹幟，其產品常用於工作環境惡劣的場合。
亦適用於通信和家用電器控制領域。
還有臺灣的WINBOND公司亦開發了壹系列兼容C51的單片機，其產品通常具備豐富的功能特性，而且與其質優價廉在市場也占有壹定的分額。