51單片機的通信方式分為并行通信和串行通信。前者是指通常是将資料位元組的各位用多條資料線同時進行傳送，而後者是将資料位元組分成一位一位的形式。
一、串行通信的傳輸方向
單工是指資料傳輸僅能沿一個方向，不能實作反向傳輸。半雙工是指資料傳輸可以沿兩個方向，但需要分時進行。全雙工是指資料可以同時進行雙向傳輸。串行通信常見的錯誤校驗有奇偶校驗、循環備援校驗。傳輸速率以為比特率為機關，它是每秒鐘傳輸二進制代碼的位數，機關是：位／秒（bps）。
二、80C51串行口的結構
序列槽結構如下圖：
80C51有兩個實體上獨立的接收、發送緩沖器SBUF，它們占用同一位址99H ；接收器是雙緩沖結構 ；發送緩沖器，因為發送時CPU是主動的，不會産生重疊錯誤。
三、串行口的控制寄存器（SCON）
用以設定串行口的工作方式、接收/發送控制以及設定狀态标志：
SM0和SM1為工作方式選擇位，可選擇四種工作方式：
SM2，多機通信控制位，主要用于方式2和方式3。當接收機的SM2=1時可以利用收到的RB8來控制是否激活RI（RB8＝0時不激活RI，收到的資訊丢棄；RB8＝1時收到的資料進入SBUF，并激活RI，進而在中斷服務中将資料從SBUF讀走）。當SM2=0時，不論收到的RB8為0和1，均可以使收到的資料進入SBUF，并激活RI（即此時RB8不具有控制RI激活的功能）。通過控制SM2，可以實作多機通信。在方式0時，SM2必須是0。在方式1時，如果SM2=1，則隻有接收到有效停止位時，RI才置1。
REN，允許串行接收位。由軟體置REN=1，則啟動串行口接收資料；若軟體置REN=0，則禁止接收。
TB8，在方式2或方式3中，是發送資料的第九位，可以用軟體規定其作用。可以用作資料的奇偶校驗位，或在多機通信中，作為位址幀/資料幀的标志位。在方式0和方式1中，該位未用。
RB8，在方式2或方式3中，是接收到資料的第九位，作為奇偶校驗位或位址幀/資料幀的标志位。在方式1時，若SM2=0，則RB8是接收到的停止位。
TI，發送中斷标志位。在方式0時，當串行發送第8位資料結束時，或在其它方式，串行發送停止位的開始時，由内部硬體使TI置1，向CPU發中斷申請。在中斷服務程式中，必須用軟體将其清0，取消此中斷申請。
RI，接收中斷标志位。在方式0時，當串行接收第8位資料結束時，或在其它方式，串行接收停止位的中間時，由内部硬體使RI置1，向CPU發中斷申請。也必須在中斷服務程式中，用軟體将其清0，取消此中斷申請。
四、波特率的計算（用波特率電腦）
方式0的波特率 = fosc/12
方式2的波特率 =（2SMOD/64）· fosc
方式1的波特率 =（2SMOD/32）·（T1溢出率）
方式3的波特率 =（2SMOD/32）·（T1溢出率）
T1 溢出率 = fosc /{12×[256 －（TH1）]}
在單片機的應用中，常用的晶振頻率為：12MHz和11.0592MHz。是以，選用的波特率也相對固定。常用的串行口波特率以及各參數的關系如表所示。