多个AT89S51单片机可利用串行口进行多机通信，经常采用的是如下图所示的主从式结构。该多机系统中有1个主机（AT89S51单片机或其他具有串行接口的微计算机）和3个（也可以为多个）AT89S51单片机组成的从机系统，如下图所示。主机的RXD与所有从机的TXD端相连，TXD与所有从机的RXD端相连。从机的地址分别为01H、02H和03H。
所谓主从式是指在多个单片机组成的系统中，只有一个主机，其余全是从机。主机发送的信息可以被所有从机接收，任何一个从机发送的信息只能由主机接收。从机和从机之间不能进行相互的直接通信，从机和从机之间的通信只能经主机才能实现。
下面介绍多机通信的工作原理。
要保证主机与所选择的从机实现可靠通信，必须保证串行口具有识别功能。串行口控制寄存器SCON中的SM2位就是为满足这一条件而设置的多机通信控制位。其工作原理是在串行口以方式2（或方式3）接收时，若SM2=1，则表示进行多机通信，这时可能出现以下两种情况：
(1)从机接收主机发来的第9位数据RB8=1时，前8位数据才装入SBUF，并置中断标志RI=1，向CPU发出中断请求。在中断服务程序中，从机把接收的SBUF中的数据存人数据缓冲区中。
(2)如果从机接收主机发来的第9位数据RB8=O时，则不产生中断标志RI=1，不引起中断，从机不接收主机发来的数据。
若SM2=0，则接收的第9位数据不论是O还是1，从机都将产生RI=1中断标志，接收的数据装入SBUF中。
应用AT89S51单片机串行口的这一特性，可实现AT89S51单片机的多机通信。多机通信的工作过程如下：
(1)各从机初始化程序允许从机的串行口中断，将串行口编程为方式2或方式3接收，即9位异步通信方式，且SM2和REN位置l，使从机只处于多机通信且接收地址帧的状态。
(2)在主机和某个从机通信之前，先将从机地址（即准备接收数据的从机）发送给各个从机，接着才传送数据（或命令），主机发出的地址帧信息的第9位为1，数据（或命令）帧的第9位为0。当主机向各从机发送地址帧时，各从机的串行口接收到的第9位信息RB8为1，且由于各从机的SM2=1，则中断标志位RI置1，各从机响应中断。在中断服务子程序中，各从机判断主机送来的地址是否和本机地址相符合，若为本机地址，则该从机SM2位清0，准备接收主机的数据或命令；若地址不相符，则保持SM2=1状态。
(3)接着主机发送数据（或命令）帧，数据帧的第9位为0。此时各从机接收的RB8=0，只有与前面地址相符合的从机系统（即SM2位已清0的从机）才能激活中断标志位RI，从而进入中断服务程序，在中断服务程序中接收主机发来的数据（或命令）；与主机发来的地址不相符的从机，由于SM2保持为1，又RB8=0，因此不能激活中断标志RI，也就不能接收主机发来的数据帧，从而保证了主机与从机间通信的正确性。此时主机与建立联系的从机已经设置为单机通信模式，即在整个通信中，通信的双方都要保持发送数据的第9位（即TB8位）为0，防止其他的从机误接收数据。
(4)结束数据通信并为下一次的多机通信做好准备。在多机通信系统中每个从机都被赋予唯一的一个地址。例如，图7-16中三个从机的地址可设为：OIH、02H、03H，还要预留1～2个“广播地址”，它是所有从机共有的地址，例如将“广播地址”设为OOH。当主机与从机的数据通信结束后，一定要将从机再设置为多机通信模式，以便进行下一次的多机通信。这时要求与主机正在进行数据传输的从机必须随时注意，一旦接收的数据第9位(RB8)为l，说明主机传送的不再是数据，而是地址，这个地址就有可能是“广播地址”。当收到“广播地址”后，便将从机的通信模式再设置成多机模式，为下一次的多机通信做好准备。
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