ESP8266 是一個wifi且SOC (system on a chip)的晶片，Soc就是一個將電腦或其他電子系統集成到單一晶片的積體電路，並且ES8266本身也可稱為一個Microcontroller(微控制器)又可簡稱MCU,也有人稱為單晶片微控制器(Single Chip Microcontroller),MCU將ROM、RAM、CPU、I/O集合在同一個晶片中，為不同的應用場合做不同組合控制.微控制器在藉由這幾年不斷地研究,目前MCU發展歷經4位元、8位元、到現在的16位元及32位元甚至64位元。
典型的系統單晶片(MCU)通常具有以下部分：
- CPU:至少一個微控制器或微處理器、數位訊號處理器，但是也可以有多個中央控制核心。CPU的運作完全由儲存於記憶體內、依照指令順序執行的程式而決定。CPU只是以預先定義的順序讀取並執行這些指令。
- Memory記憶體則可以是唯讀記憶體、隨機存取存儲器、EEPROM和快閃記憶體中的一種或多種，MCU的記憶體用於儲存程式碼與資料，記憶體主要有兩種類型：ROM與RAM
(2.1)ROM唯讀記憶體）:即使關閉電源，此記憶體仍會保留內容。ROM通常用於儲存啟動程式（開啟電源或重設後立即執行）以及儲存可透過執行程式自由存取的常數。許多MCU皆使用快閃記憶體(flash)取代ROM。快閃記憶體與ROM一樣皆可在關閉電源時保留內容，但與ROM不同的是快閃記憶體中保留的內容可被覆寫。
(2.2)RAM（隨機存取記憶體）: 此記憶體可任意重新寫入，但缺點在於電源關閉時，內容便會遺失。RAM主要用於儲存程式變數。許多單晶片MCU使用靜態RAM（SRAM）作 為內 建RAM。SRAM具備兩大優點：支援更快的存取速度、不需定期更新整理。缺點則是內部電路系統複雜，無法在晶片有限空間內容納大量內容。SRAM不適合用於實作大容量記憶體。SRAM的替代品稱為DRAM（動態RAM）。DRAM由於結構簡單，可在小型空間內提供大容納量。標準的DRAM尺寸會比標準SRAM尺寸略大，但於單一晶圓上要整合DRAM與高速邏輯相當不易，也因此單晶片MCU中通常不會使用DRAM。DRAM通常與晶片連接，作為周邊連接裝置的電路系統。
- 不同標準的連線介面: 如通用串行匯流排、火線、乙太網、通用異步收發和序列周邊介面等，微控制器內含Serial I/O是為了提供對外部週邊Device的通訊管道，各家種類不同，常見的有以下幾種:
◆UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter):Intel,Atmel;通用非同步收發傳輸器是一種異步收發傳輸器，是電腦硬體的一部分，將資料由串行通信與並行通信間作傳輸轉換。UART通常用在與其他通訊介面（如EIA RS-232）的連結上。
◆USART(Universal Synchronous/Asynchronous Receiver Transmitter ):Siemens;
◆SPI(Serial Peripheral Interface):Motorola;序列周邊介面，是一種用於短程通訊的同步串行通訊介面規範，主要應用於單晶片系統中。類似I²C。 這種介面首先被Motorola（摩托羅拉）公司開發，然後發展成了一種行業規範。典型應用包含SD卡和液晶顯示器。 SPI裝置之間使用全雙工模式通訊，包含一個主機和一個或多個從機。
◆SCI(Serial Communications Interface):這是UART的加強版;
◆I2C bus(lnter Integrated Circuit bus): 積體電路匯流排字面上的意思是積體電路之間，它其實是內部整合電路的稱呼，由飛利浦公司在 1980 年代為了讓主機板、嵌入式系統或手機用以連接低速週邊裝置而發展。是一種串列通訊匯流排，使用多主從架構，I²C 的正確讀法為 "I-squared-C" ，而 "I-two-C" 則是另一種錯誤但被廣泛使用的讀法
◆Microwire/Plus:National Semiconductor;
目前以Arduino、Raspberry Pi開發板而言就有這些介面。以Arduino而言，最原初的Arduino就有UART，而演化不久後也加添了I2C，現在無論Arduino家族開發板如何演化，多會具備UART與I2C。
資料來源: 【Maker進階】認識UART、I2C、SPI三介面特性
資料來源: Raspberry Pi and Pi2, Pi3 接腳圖 (Pinout)
ESP晶片的MCU的連線介面至少有提供UART、SPI、I2C、GPIO。而我們在連線介面使用較簡單的UART方式，即是使用非同步的的傳送及接收方式，但因為是利用資料序列的傳送方式，所以MCU與周邊裝置須要經過一個Serial轉換器USB-to-TTL adapter (有時稱為USB-to-UART bridge)，最常使用的轉換模組為FT232 模組或PL2303模組或是CH340、FT232RL、CP2102。另外有時會聽到一個名詞FTDI，其實FTDI 是USB-to-TTL (or serial) 轉換器的另一個專業用語。
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