DP801Z的原理与结构

DP801Z就是为单片机入门者开发的一种控制器，它是北京市单片机协会为青少年开发的DP801A的姐妹产品。虽然使用方法上有所区别，但是原理基本相同。
　　下面就来介绍DP801Z的原理与结构。图1为DP801Z的电路原理图。DP801Z的核心是一片叫做89C2051的单片机（U1），在这片单片机中固化了一套使用51系列单片机指令系统编写的宏指令解说程序，用户用16条宏指令编写的程序经过它的解释变成了51系列单片机自己的指令。而　　　　　89C2051运行时只认这些解释后的51系列单片机的指令。U2是电可改写的存储器24C01，它用于存储用宏指令编写的用户程序。24C01可以存放128个字节。如果用户编写的程序很长，也可以在插24C01的插座上改插24C64，24C64可存放8K字节。但是，改插24C64后，必须将跳线的短路块跳到“01”处，以使单片机了解板上装的是大于256字节的存储器，这是因为小于256字节的存储器使用一个字节地址，而大于256字节的存储器使用双字节地址。

　　89C2051是51系列单片机中的“小弟弟”，与他的“大哥哥”有40条脚的8031相比，89C2051只有20条脚，仅留下8031中的P1口和P3口的6个引脚及为单片机运行所必需的电源输入、晶振及复位引脚。有关89C2051的其它资源可参考89C2051的芯片资料。当用户使用本文介绍的宏指令编程时，不用关心89C2051的其它资源，89C2051内部资源的管理,由宏指令解释程序去处理了。
　　由T2、T3组成的变换电路是通讯转换电路，用于将单片机的TTL电平转换为RS232串行接口电平，以便与PC机的串行口直接相连进行数据传送（程序的下载与上传）。C3、R1、K1组成单片机的复位电路。JZ1、C1、C2组成单片机的时钟电路。这些电路都是单片机正常工作所必需的。电路图上QD0～QD5是完全相同的六组驱动电路，作为控制口的输出,用于驱动外部设备。单片机的输出口线（P1.0～P1.5）先由8550作前置驱动，驱动继电器JD1，再由继电器驱动外部设备。之所以使用继电器作外部设备的驱动，乃是因为外部设备的电源电压与单片机的电源电压不一定相同，这样可使外部设备的电源与单片机电路隔离。VDD是外部设备电源，VCC是单片机电源。为了不使外部设备干扰单片机的工作，最好将VDD与VCC分开。
　　DP801Z与外部电路通过CZ1和CZ2两个插座连接。CZ1为20针压线电缆座，用于连接电源与外部设备（包括输入与输出）。CZ2为四针通讯插座，用于与DP801B或PC机连接，上传或下载用户的宏指令程序。
　　由于在DP801Z上没有按键及显示器，因此用户不能在DP801Z上直接编程。但用户可以用以下三种方法将程序写入到DP801Z控制器上：
　　(1)用户在DP801或DP801A上编程及调试后，将编好程序的程序存储器（24C01）拔下（注意必须在断电的情况下插拔存储器），装到DP801Z上运行，因为DP801A（或DP801）与DP801Z的宏指令系统是兼容的。但注意DP801A（DP801）编程的容量最大为99条指令。
　　(2)用专用编程器DP801B编程，将编好的程序通过串行口传送到DP801Z中。
　　(3)用PC机进行编程，通过PC机的RS232口与DP801Z连接，将编好的程序通过接线下载到DP801Z中。DP801Z中已固化有下载程序，最简单的方法是用PC机的终端程序对DP801Z的存储器内容进行读写。