51单片机的串行口主要由两个独立的串行数据缓冲寄存器SBUF（发送缓冲寄存器和接收缓冲寄存器）和发送控制器、接收控制器、输入移位寄存器及若干控制门电路组成。

51 单片机可以通过特殊功能寄存器SBUF队串行接收或串行发送寄存器进行访问，两个寄存器共用一个地址99H，但在物理上是两个独立的寄存器，由指令操作决定访问哪一个寄存器。执行写指令时访问串行发送寄存器；执行读指令时，访问串行接收寄存器。（接收器具有双缓冲结构，即在接收寄存器中读出前一个已接收到的字节之前，便能接收第二个字节，如果第二个字节已接收完毕，而第一个字节还没有读出，则将丢失其中一个字节，编程时应引起注意。对于发送器，因为是由 cpu控制的，所以不需要考虑。

与串行口紧密相关的一个特殊功能寄存器是串行口控制寄存器SCON，它用来设定串行口的工作方式、接收/发送控制以及状态标志等。

串行口控制寄存器SCON

串行口控制寄存器SCON在特殊功能寄存器中，字节地址为98H，可位寻址，单片机复位时SCON全部被清零。

SM0,SM1为工作方式选择位。串行口有四种工作方式，它们由SM0、SM1设定。其中方式一最为常用。

SM2为多机通信控制位。

REN为允许串行接收位。

TB8为方式2、3中方式数据的第九位。

RB8为方式2、2中接收数据的第九位。

TI为发送中断标志位，在方式0时，当串行发送第8位数据结束时，或在其他方式，串行发送停止位的开始时，由内部硬件使TI置一，向CPU发出中断申请。在中断服务程序中，必须使用软件将其清零，取消此中断申请。

RI为接收中断标志位。在方式0时，当串行接收第8位数据结束时，或在其他方式，串行接收停止位的中间时，由内部硬件使RI置一，向CPU发出中断申请。在中断服务程序中，必须使用软件将其清零，取消此中断申请。

串口工作方式1简介（0、2、3以后再说），串行口方式传送1帧数据共10位，其中一位起始位（0），八位数据位（最低位在前，高位在后），一位停止位（1）。帧与帧之间可以有空闲，也可以无空闲。TXD（P3.1）位数据发送引脚，RXD（P3.0）为数据接收引脚。其传输波特率是可变的，对于51单片机，波特率由定时器1的溢出率决定。

串行口方式1编程与实现

当数据被写入SBUF寄存器后，单片机自动开始从起始位发送数据，发送到停止位的开始时，由内部硬件使TI置1，向CPU申请中断，接下来可在中断服务程序中做相应的处理，也可选择不进入中断。

用软件置REN为1时，接收器以所选择波特率的16倍速率采样RXD引脚电平，检测到RXD引脚输入电平发生负跳变时，则说明起始位有效，将其移入输入移位寄存器，并开始接收这一帧信息的其余位。接收过程中，数据从移位寄存器右边移入，起始位移至输入移位寄存器最左边时，控制电路进行最后一次移位。当 RI=0，且SM2=0（或接收到的停止位为1时），将接收到的9位数据的前8位数据装入接收SBUF，第9位（停止位）进入RB8，并置RI=1，向 CPU请求中断。