方式0是外接串行移位寄存器方式。工作時，數據從rxd串行地輸入/輸出，txd輸出移位脈沖，使外部的移位寄存器移位。波特率固定為fosc/12（即，txd每機器周期輸出一個同位脈沖時，rxd接收或發送一位數據）。每當發送或接收完一個字節，硬件置ti=1或ri=1，申請中斷，但必須用軟件清除中斷標志。
實際應用在串行i/o口與并行i/o口之間的轉換。
方式1
方式1是點對點的通信方式。8位異步串行通信口，txd為發送端，rxd為接收端。一幀為10位，1位起始位、8位數據位（先低后高）、1位停止位。波特率由t1或t2的溢出率確定。
在發送或接收到一幀數據后，硬件置ti=1或ri=1，向cpu申請中斷；但必須用軟件清除中斷標志，否則，下一幀數據無法發送或接收。
（1）發送：cpu執行一條寫sbuf指令，啟動了串行口發送，同時將1寫入輸出移位寄存器的第9位。發送起始位后，在每個移位脈沖的作用下，輸出移位寄存器右移一位，左邊移入0，在數據最高位移到輸出位時，原寫入的第9位1的左邊全是0，檢測電路檢測到這一條件后，使控制電路作最后一次移位，/send和data無效，發送停止位，一幀結束，置ti=1。
（2）接收：ren=1后，允許接收。接收器以所選波特率的16倍速率采樣rxd端電平，當檢測到一個負跳變時，啟動接收器，同時把1ffh寫入輸入移位寄存器（9位）。由于接、發雙方時鐘頻率有少許誤差，為此接收控制器把一位傳送時間16等分采樣rxd，以其中7、8、9三次采樣中至少2次相同的值為接收值。接收位從移位寄存器右邊進入，1左移出，當最左邊是起始位0時，說明已接收8位數據，再作最后一次移位，接收停止位。此后：
a、若ri=0、sm2=0，則8位數據裝入sbuf，停止位入rb8，置ri=1。
b、 若ri=0、sm2=1，則只有停止位為1時，才有上述結果。
c、若ri=0、sm2=1，且停止位為0，則所接數據丟失。
d、若ri=1，則所接收數據丟失。
無論出現那種情況，檢測器都重新檢測rxd的負跳變，以便接收下一幀。
方式2、方式3
方式2和方式3是9位異步串行通信，一般用在多機通信系統中或奇偶校驗的通信過程。在通訊中，tb8和rb8位作為數據的第9位，位sm2也起作用。方式2與方式3的區別只是波特率的設置方式不同。
（1）發送
向sbuf寫入一個數據就啟動串口發送，同時將tb8寫入輸出移位寄存器第9位。開始時，send和data都是低電平，把起始位輸出到txd。data為高，第一次移位時，將‘1’移入輸出移位寄存器的第9位，以后每次移位，左邊移入‘0’，當tb8移到輸出位時，其左邊是一個‘1’和全‘0’。檢測到此條件，再進行最后一次移位，/send=1，data=0，輸出停止位，置ti=1。
（2）接收
置ren=1，與方式1類似，接收器以波特率的16倍速率采樣rxd端。
起始位0移到輸入寄存器的最左邊時，進行最后一次移位。在ri=0，sm2=0或接收到的第9位=1時，收到的一字節數據裝入sbuf，第9位進入rb8，置ri=1；然后又開始檢測rxd端負跳變。
多機通信
在這里，多機系統是指‘一主多從’。51系列單片機中，利用第9位tb8/rb8來區分地址與數據信息，用位sm2確定接收方是否對地址或數據幀敏感。其原則是：
1）發送方用第9位tb8=1標志地址幀，tb8=0標志數據幀。
2）接收方若設置sm2=1，則只能接收到地址信息，若設sm2=0，則不管是地址還是數據幀，都能接收到。
利用方式2、3的特點，在點對點的通訊中，在發送方可以用第9位tb8作為奇偶校驗位。在接收方，sm2位必須清0。
波特率
1）方式0的波特率=fosc/12
2）方式2的波特率=2^smod*fosc/64
3）方式1、3的波特率由t1或t2的溢出率和smod位確定：
（1）用t1：波特率=2^smod*t1定時器的溢出率/32，t1為方式2t1定時器溢出率=1/（（12/fosc）*（256-x））例：已知fosc=6mhz，smod=0，設置波特率為2400，求t1的計數初值x。
波特率=1/（（12/fosc）*（256-x））/32=fosc/12*32（256-x）（256-x）=fosc/2400/384=6m/2400/384；256-x~=6.5104x~=250=fah 只能近似計算。
若fosc=11.0592mhz， 則256-x=11.0592m/2400/384=4068/384=12 x=f4h；可精確算出，對其它常用的標準波特率也是能正確算出。所以這個晶振頻率是最常用的。
如果smod=1，則同樣的x初值得出的波特率加倍。
（3）用t2：
在52型單片機中，串口方式1、3的波特率發生器選擇由tclk、rclk位確定是t1還是t2。若tclk=1，則發送器波特率來自t2，否則來自t1。若rclk=1，則接收器波特率來自t2，否則來自t1。
由t2產生的波特率與smod無關。t2定時的最小單元=2/fosc。t2的溢出脈沖16分頻后作為串口的發送或接收脈沖。
波特率=（1/（（2/fosc）（65536-x）））/16=fosc/（32（65536-x））例：已知fosc=11.0592mhz，求波特率=2400時的x2400=11059200/（32（65536-x）） 65536-x=144 x=65392=ff70h計數器初值寄存器：rcap2h=0ffh，rcap2l=70h。