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对于单片机来说，为了进行串行数据通信，同样也需要有相应的串行接口电路。只不过这个接口电路不是单独的芯片，而是集成在单片机芯片的内部，成为单片机芯片的一个组成部分。
80C51 单片机内部的串行口，由发送缓冲寄存器 SBUF、接收缓冲寄存器 SBUF、发送控制寄存器、接收控制寄存器、输入移位寄存器和输出控制门组成。控制单片机串行口的控制寄存器共有两个：特殊功能寄存器SCON和PCON，可以用软件改变两者的内容来控制串行口的工作方式和波特率。
1．缓冲寄存器SBUF
80C51 单片机内部有一个全双工的串行通信口，即串行接收和发送缓冲器（SBUF），这两个在物理上是独立的接收发送器，既可以接收数据，也可以发送数据。但接收缓冲器只能读出不能写入，而发送缓冲器则只能写入不能读出，两个缓冲器共用同一个地址（99H）。
这个通信口既可用于网络通信，也可实现串行异步通信，还可以构成同步移位寄存器使用。如果在通信口的输入/输出引脚上加上电平转换器，还可方便地构成标准的 RS-232 和RS-485接口。
在逻辑上，SBUF 只有一个，既表示发送寄存器，又表示接收寄存器。具有同—个地址99H。在物理上，SBUF有两个，一个是发送寄存器，另一个是接收寄存器。
2．串行口控制寄存器SCON
该寄存器的字节地址为98H，可位寻址。
SCON格式如下：
SM0（SCON.7）、SM1（SCON.6）：控制串行口的工作方式。
SM2（SCON.5）：允许方式2和方式3进行多机通信控制位。在方式2或方式3中，如SM2=1，则接收到的第 9 位数据（RB8）为 0 时不激活 RI。在方式 1 时，如 SM2=1，则只有收到有效停止位时才会激活 RI；若没有接收到有效停止位，则 RI 清 0。在方式 0 中， SM2必须置为0。
REN（SCON.4）：允许串行接收控制位。REN=1，允许串行接收；REN=0，则禁止串行接收。该标志由软件来置1或清0。
TB8（SCON.3）：当工作在方式2和方式3时，该位是要发送的第9位数据。在一些通信协议中该第 9 位用于奇偶校验（补奇或补偶）；而在 MCS-51 多处理机通信中，这一位是区别地址帧还是数据帧的标志，需要时由软件置位或复位。
RB8（SCON.2）：当工作在方式 2 和方式 3 时，该位是已接收到的第 9 位数据。它是奇偶校验位。在 MCS-51 多处理机通信中是区别地址帧/数据帧的标志。在模式 1 中，若 SM2=0， RB8存放的是已接收数据的停止位；在模式0中，RB8未用，需要时由软件来置1或清0。
TI（SCON.1）：发送中断标志位。在模式0中，发送完第8位数据时由硬件置位；在其他模式中发送停止位开始时由硬件置位。置位时 TI=1，申请中断，CPU 响应中断后，由软件来清除TI再发送下一帧数据。
RI（SCON.0）：接收中断标志位。在模式0中，接收完第8位数据时由硬件自动置位；在模式 1 中，SM2=1，只有接收到有效的停止位，才能对 RI 置位；在其他模式中，在接收停止位的中间由硬件对 RI 置位。置位时申请中断，CPU 响应中断后取走数据，清除 RI 标志。必须由软件清零。
SCON的所有位复位时被清零。
3．特殊功能寄存器PCON
其字节地址为87H，没有位寻址功能。PCON的格式如下：
其中，与串行接口有关的只有D7位。SMOD为波特率选择位。