作为一个最基本的系统，应包括程序存储器、数据存储器、键盘、显示器等电路。在测量系统中，还包含模数转换器、数模转换器。MCS-51系列的单片机由于其良好的可扩展性，可根据系统的具体要求构成1个紧凑的独立系统。
在设计系统之前，应对系统所需的资源、处理的速度等问题做综合的考虑，然后对系统的资源进行分配。
MCS-51单片机的存储器分为程序存储器和数据存储器。程序存储器具有独立于数据存储器的64K寻址范围，在设计时，应尽量采用内含程序存储器的器件，根据程序的容量，可选择内含4K、8K程序存储器的器件。MCS-51单片机在复位后程序指针为0000H，而5个中断入口地址为0003H、 000BH、0013H、001BH、0023H，因此应分别在0000H和各类中断的入口地址单元按排跳转指令。
MCS-51单片机的数据存储器包含了内部和外部数据存储器，内部存储器的使用应根据堆栈、位操作单元、数据单元的次序依次考虑。应保留足够的单元用于堆栈，在使用子程序、中断、堆栈操作指令时，都会影响堆栈指针，在估计堆栈容量时，应考虑到子程序的调用、中断的嵌套而引起堆栈大量使用的情况。在 MCS-51单片机中规定了内部RAM的20H~2FH为128个位寻址单元，可对这些位执行位操作指令，因此在分配存储器时，应将标志类的单元分配在这一区域。数据存储器一般分配在30H和堆栈之间，00H~1FH为4个区的R0~R7单元。如内部数据存储器不能满足系统设计的要求，可通过P0、P2口扩展外部数据存储器。外部数据存储器的寻址范围为64K，但由于I/O地址采用了存储器映射寻址的方法，因此应将存储器单元的分配和I/O单元的分配做统一的考虑。
外围设备的扩展应根据下述次序依次考虑，在外围接口中如有I2C、SPI总线的器件，而通信速度无特别要求，可用P1口的位操作方法模拟串行接口，其他的接口可根据需要和存储器地址的统一考虑分配地址。
