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数字输入输出引脚（GPIO）
如下图所示，ESP8266芯片四周分布很多引脚。这些引脚大部分可用作输入输出使用。这些用作输入输出的引脚统称为GPIO。
ESP8266芯片的GPIO引脚可用作数字输入来读取引脚电平，也可用作数字输出向外围电路发出控制信号。在这一点上，GPIO引脚与Arduino开发板的引脚功能十分类似。（请注意，我在这里用的是类似而不是相同。因为GPIO引脚与Arduino开发板引脚还是存在着很多不同的。）
当引脚以数字输出模式工作时，低电平是0V (灌电流)，高电平是3.3V (拉电流)。
请注意:ESP8266芯片与Arduino Uno/Mega/Nano等开发板的引脚电平电压有所区别。Arduino开发板的高电平是+5V，低电平是0V。
GPIO编号与NodeMCU开发板引脚名的区别
请留意：在很多介绍ESP8266以及NodeMCU的资料里会出现两种引脚命名方法。一种是GPIO编号，一种是NodeMCU引脚名。请注意这两者是不同的，请千万不要混淆。
GPIO编号指的是ESP8266芯片的引脚编号如下图所示：
而NodeMCU引脚名指的是电路板上印刷的引脚名称。如下图所示
本教程中“GPIO编号”这一名称指代的是ESP8266芯片的引脚编号。我们会以“GPIO + 数字”这一格式来指代，如GPIO2, GPIO16…
NodeMCU开发板的引脚名指的是开发板上印刷的文字。通常这些引脚名都是一个字符接一个数字的组合，如：D0、D1、A0… 我们会用“开发板引脚”或直接使用“引脚”来表示它们。
简而言之，只要您看到GPIO这几个字母，就说明是芯片引脚，而没有GPIO这几个字母，那肯定是指开发板引脚。
ESP8266 GPIO编号与NodeMCU开发板引脚名的对应关系
在本节教程开始的地方我曾经跟大家讲过，ESP8266芯片的GPIO与开发板的引脚是连在一起的。但是GPIO与开发板引脚又是如何相互连接的呢？这个问题的答案就在下面的说明图中。
在以上图片中深蓝底白色字的标识就是GPIO引脚编号。如“
”。而开发板上所印刷的D2,D3等等就是NodeMCU开发板引脚名称。如下图所示。
如下图所示，NodeMCU的D2引脚是与GPIO4相互连接的。以此类推，通过以下说明图您就可以找到D2与GPIO的对应关系了。
那么，我们为什么要花这么多时间讲解开发板引脚名和GPIO号的对应关系呢？
将来我们在编写NodeMCU开发板的控制程序时，经常会进行引脚操作。如以下程序语句。
以上语句通过digitalWrite函数将引脚4设置为高电平。那么您知道这个数字4到底是指GPIO4还是指开发板D4引脚呢？
答案是GPIO4而不是D4。
通过下面这个GPIO编号与开发板引脚对应图我们不难看出。以上语句实际是将NodeMCU开发板的D2引脚设置为高电平。因为D2对应的时GPIO4。如下图所示：
如果要对D2引脚设置为高电平，您可以使用以下语句。
可用引脚
ESP8266芯片有17个GPIO引脚（GPIO0～GPIO16）。这些引脚中的GPIO6～GPIO 11被用于连接开发板的闪存（Flash Memory）。如果在实验电路中使用GPIO6～GPIO11，NodeMCU开发板将无法正常工作。因此建议您不要使用GPIO6～GPIO 11。
电压电流限制
NodeMCU开发板引脚的输入输出电压限制是3.3 V。如果向引脚施加3.6V以上的电压就有可能对芯片电路造成损坏。同时请注意，这些引脚的最大输出电流是12mA。
由于NodeMCU开发板的引脚允许电压和电流都是低于Arduino开发板的引脚，所以如您想要将NodeMCU与Arduino引脚相互连接，请特别注意这两个开发板的引脚电压和电流的区别。如果操作不当可能会损坏NodeMCU开发板。
特殊引脚情况说明
GPIO2引脚 在NodeMCU开发板启动时是不能连接低电平的。
GPIO15引脚在开发板运行中一直保持低电平状态。因此请不要使用GPIO15引脚来读取开关状态或进行I²C通讯。
GPIO0引脚在开发板运行中需要一直保持高电平状态。否则ESP8266将进入程序上传工作模式也就无法正常工作了。您无需对GPIO0引脚进行额外操作，因为NodeMCU的内置电路可以确保GPIO0引脚在工作时连接高电平而在上传程序时连接低电平。
上拉电阻/下拉电阻
GPIO 0-15引脚都配有内置上拉电阻。这一点与Arduino十分类似。GPIO16 引脚配有内置下拉电阻。
模拟输入
ESP8266 只有一个模拟输入引脚（该引脚通过模拟-数字转换将引脚上的模拟电压数值转化为数字量）。此引脚可以读取的模拟电压值为 0 – 1.0V。请注意：ESP8266 芯片模拟输入引脚连接在1.0V以上电压可能损坏ESP8266芯片。
以上所描述的是针对ESP8266芯片的引脚。而对于NodeMCU开发板引脚，情况就不同了。
NodeMCU开发板配有降压电路。您可以用NodeMCU开发板的模拟输入引脚读取0-3.3V的模拟电压信号。
通讯
串行端口
ESP8266有2个硬件串行端口（UART）。
串行端口0（UART0）使用GPIO1和GPIO3引脚。其中GPIO1引脚是TX0，GPIO3是RX0。
串行端口1（UART1）使用GPIO2和GPIO8引脚。其中GPIO2引脚是TX1，GPIO8是RX1。请注意，由于GPIO8被用于连接闪存芯片，串行端口1只能使用GPIO2来向外发送串行数据。
I²C
ESP8266只有软件模拟的I²C端口，没有硬件I²C端口。也就是说我们可以使用任意的两个GPIO引脚通过软件模拟来实现I²C通讯。ESP8266的数据表（datasheet）中，GPIO2标注为SDA，GPIO14标注为SCL。
SPI
ESP8266的SPI端口情况如下：
GPIO14 — CLK
GPIO12 — MISO
GPIO13 — MOSI
GPIO 15 — CS(SS)
ESP8266引脚功能一览
| GPIO | 功能 | 状态 | 限制 |
|---|---|---|---|
| 0 | 引导模式选择 | 3.3V | 无Hi-Z |
| 1 | TX0 | – | 串口通讯过程中不能使用 |
| 2 | 引导模式选择 TX1 |
3.3V | 启动时不能接地 启动时发送调试信息 |
| 3 | RX0 | – | 串口通讯过程中不能使用 |
| 4 | SDA (I²C) | – | – |
| 5 | SCL (I²C) | – | – |
| 6 – 11 | 连接闪存 | x | 不可用 |
| 12 | MISO (SPI) | – | – |
| 13 | MOSI (SPI) | – | – |
| 14 | SCK (SPI) | – | – |
| 15 | SS (SPI) | 0V | 上拉电阻不可用 |
| 16 | 睡眠唤醒 | – | 无上拉电阻，仅有下拉电阻 连接 RST 引脚实现睡眠唤醒 |