MCS-51串行口结构框图示于图。由图可见 MCS-51单片机串行口主要由两个物理上独立的串行数据缓冲寄存器SBUF、发送控制器、接收控制器、输入移位寄存器和输出控制门组成。两个特殊功能寄存器SCON和PCON用来控制串行口的工作方式和波特率。发送缓冲寄存器SBUF只能写，不能读；接收缓冲寄存器SBUF只能读，不能写。两个缓冲寄存器共用一个地址99H，可以用读／写指令区分。
2、串行口的控制寄存器
在MCS-51的SFR中，与串行口有关的控制寄存器有四个。其中最重要的是串行口控制寄存器SCON，在使用串行口时，必须首先对它初始化。
SCON是MCS-51的一个可位寻址的SFR，串行数据通信的方式选择、接收和发送控制以及串行口的状态标志均由专用寄存器SCON控制和指示。复位时所有位被清0。SCON的格式如下：
PCON主要是为CHMOS型单片机的电源控制而设置的专用寄存器，地址为87H。PCON的最高位SMOD是串行口波特率倍增位。当SMOD=1时，波特率加倍，复位时，SMOD=0。PCON的格式如下：
5、中断优先级寄存器IP（B8H）
其中，PS为串行口中断优先级控制位，该位为“1”，串行口设定为高优先级。