一种8051单片机原理可视化演示的系统及方法，属于实验教学仪器领域。所述系统包括：演示架、三屏显示器、面板、PC机、单元模型和导线。三屏显示器和面板固定在演示架上，面板上有滑槽和端孔，用于固定单元模型和导线，面板背面有电源和通信总线。PC机包括三屏输出显卡和通信接口，连接三屏显示器和面板。单元模型顶面有触屏LCD。所述方法包括：在三屏显示器上依次显示8051软核的时序图、结构图和源代码；使用单元模型和导线，在面板上搭建指令执行路径模型，虚实结合演示单片机原理。本发明解决了现有实验仪器难以全面、直观、实时地演示8051单片机内部组成及工作原理的问题，可作为高校单片机原理与应用课程的实验教学仪器。