ESP-8266串行通信详解

ESP8266的串行通信功能与传统Arduino设备相似，但具有增强的硬件特性。除了标准的硬件FIFO（每方向128字节）外，ESP8266还提供了额外的256字节TX和RX缓存。这些缓存有助于提高数据传输效率，减少数据丢失。

所有发送和接收操作均通过中断处理。当FIFO或缓存满时，write函数将暂停执行，直到有足够的空间可用。同样，当FIFO或缓存为空时，read函数将阻塞，直到接收到新的数据。

NodeMCU开发板上配备了两个串行端口：Serial和Serial1。Serial默认使用UART0接口，连接至GPIO1（TX，即D10）和GPIO3（RX，即D9）。通过调用Serial.swap()方法，可以将这些引脚重新映射到GPIO15（TX，即D8）和GPIO13（RX，即D7）。再次调用Serial.swap()则恢复到默认设置。

例如：


Serial1使用UART1接口，默认TX引脚为GPIO2（D4）。需要注意的是，由于RX引脚用于连接闪存芯片，因此Serial1不能用于接收数据。若需使用Serial1进行数据发送，只需调用Serial1.begin(baudrate)即可。

如果不使用Serial1且不需要重新映射串口，可以将UART0的TX引脚映射到GPIO2，这可以通过调用Serial.set_tx(2)或直接使用Serial.begin(baud, config, mode, 2)来实现。

默认情况下，调用Serial.begin后会禁用WiFi库的诊断输出。如需重新启用调试输出，可调用Serial.setDebugOutput(true)。若要将调试输出定向到Serial1，则应调用Serial1.setDebugOutput(true)。

用户还可以通过调用Serial.setRxBufferSize(size_t size)自定义接收缓冲区的大小，默认为256字节。虽然增加缓冲区大小可以提高性能，但也需注意这会消耗更多内存。

Serial和Serial1对象支持多种数据格式，包括5至8位的数据位、奇偶校验（奇数、偶数或无）及1或2个停止位。设置这些参数可通过调用如Serial.begin(baudrate, SERIAL_8N1)或Serial.begin(baudrate, SERIAL_6E2)等方法实现。

此外，Serial和Serial1提供了一个新方法来查询当前的波特率设置。调用Serial.baudRate()或Serial1.baudRate()即可返回当前的波特率。

示例代码如下：


串行通信的应用主要集中在两个方面：
1. 与外部设备进行数据交换，如蓝牙模块、其他Arduino设备等；
2. 开发过程中的调试，通过串行端口输出调试信息，帮助开发者监控程序运行状态。