所谓寻址方式就是单片机指令中提供的操作数的形式。也就是寻找操作数或操作数所在地址的方式。在51系列单片机中，存放数据的存储器空间有4种：内部RAM、特殊功能寄存器SFR、外部RAM和程序存储器ROM。其中，内部RAM和SFR统一编址，外部RAM和程序存储器是分开编址的。为了区别指令中操作数所处的地址空间，对于不同存存储器的数据操作，采用不同的寻址方式。
1 立即数寻址
指令中直接给出操作数的寻址方式称为立即数寻址。在51系列单片机指令系统中，立即数用前面加“#”号的8位数表示（#data，如#30H）或16位数（#data16，如#2052H）表示。举例说明立即数寻址方式，以传送指令为例。
例：MOV A, #80H ；80H——>A
MOV DPTR, #2000H ；2000H——>DPTR
2 直接寻址
指令中直接给出操作数地址（dir）的寻址方式称为直接寻址。寻址对象为：1 内部数据存储器，在指令中以直接地址表示；2特殊功能寄存器SFR，在指令中用寄存器名称表示。
下面举例说明。
例：MOV A, 25H ；内部RAM的（25H）——>A
MOV P0, #45H ；45H——>P0 ,P0为直接寻址的SFR
MOV 30H，20H ；内部RAM的（20H）——>（30H）
3 寄存器寻址
以通用寄存器的内容为操作数的寻址方式称为寄存器寻址。通用寄存器包括：A、B、DPTR、R0～R7。其中B寄存器仅在乘法、除法指令中为寄存器寻址，在其它指令中为直接寻址。A寄存器可以寄存器寻址，又可以直接寻址（此时写作ACC）。直接寻址和寄存器寻址的差别在于，直接寻址是操作数所在的字节地址（占一个字节），寄存器寻址是寄存器编码出现在指令码中。寄存器寻址速度比直接寻址要快。除上面所指的几个寄存器外，其它特殊功能寄存器一律为直接寻址。
例：MOV A, R0 ；R0——>A，R0为寄存器寻址
MUL AB ；A×B——>BA，A，B为寄存器寻址
MOV B, R0 ；R0——>B，R0为寄存器寻址，B为直接寻址
PUSH ACC ；A的内容入栈，A为直接寻址
ADD A, ACC ；A为寄存器寻址，ACC为直接寻址
4 寄存器间接寻址
以寄存器中的内容为地址，该地址的内容为操作数的寻址方式称为寄存器间接寻址。能够进行寄存器间接寻址的寄存器有：R0、R1、DPTR，用前面加@表示，如@R0、@R1、@DPTR。寄存器间接寻址的存储空间包括内部数据存储器和外部数据存储器。由于内部数据存储器共有128字节，因此用一字节的R0和R1可间接寻址整个空间。而外部数据存储器最大可达64K，仅R0或R1无法寻址整个空间，为此需要由P2端口提供外部RAM高8位地址，由R0或R1提供低8位地址，由此共同寻址64K字节范围。也可用16位的DPTR寄存器间接寻址64K字节存储空间。
在指令中，是对内部RAM还是对外部RAM寻址，区别在于对外部RAM的操作仅有数据传送指令，并且用MOVX作为操作助记符。
例：MOV @R0, A ；A——>以R0内容为地址的内部RAM中
MOVX A, @R1 ；外部RAM（地址为P2 R1）的内容——>A
MOVX @DPTR, A ；A——>以DPTR内容为地址的外部RAM中
图1 MOV @R0, A
图2 MOVX A, @R1
图3 MOVX @DPTR, A
5 变址寻址
由寄存器DPTR或PC中的内容加上A累加器内容之和而形成操作数地址的寻址方式称为变址寻址。变址寻址只能对程序存储器中的数据进行寻址操作。由于程序存储器是只读存贮器，因此变址寻址只有读操作而无写操作。在指令符号上采用MOVC的形式。
例：MOVC A, @A+DPTR ；（A+DPTR）——>A
MOVC A, @A+PC ；（A+PC）——>A
图4 MOVC A, @A+DPTR
图5 MOVC A, @A+PC
6 位寻址
对位地址中的内容进行位操作的寻址方式称为位寻址。由于单片机中只有内部RAM和特殊功能寄存器的部分单元有位地址，因此位寻址只能对有位地址的这两个空间进行寻址操作。位寻址是一种直接寻址方式，由指令给出直接位地址。与直接寻址不同的是，位寻址只给出位地址，而不是字节地址。
例：SETB 20H ；1——>20H位
MOV 32H, C ；进位Cy（即指令中的C）——>32H位
7 相对寻址
以当前程序计数器PC的内容为基址，加上指令给出的一字节补码数（偏移量）形成新的PC值的寻址方式称为相对寻址。相对寻址方式只修改PC值，故主要用于实现程序的分支转移。
例：SJMP 08H ；PC+2+08H——>PC （该指令为两字节，所以有PC+2）
cm 0pt; TEXT-INDENT: 17.65pt; LINE-HEIGHT: 125%;">对位地址中的内容进行位操作的寻址方式称为位寻址。由于单片机中只有内部RAM和特殊功能寄存器的部分单元有位地址，因此位寻址只能对有位地址的这两个空间进行寻址操作。位寻址是一种直接寻址方式，由指令给出直接位地址。与直接寻址不同的是，位寻址只给出位地址，而不是字节地址。
例：SETB 20H ；1——>20H位
MOV 32H, C ；进位Cy（即指令中的C）——>32H位
7 相对寻址
以当前程序计数器PC的内容为基址，加上指令给出的一字节补码数（偏移量）形成新的PC值的寻址方式称为相对寻址。相对寻址方式只修改PC值，故主要用于实现程序的分支转移。
例：SJMP 08H ；PC+2+08H——>PC （该指令为两字节，所以有PC+2）