淺談74LS244芯片在船舶氣象儀信號輸入中的應用

馮學營 ， 王 平

（1.海軍裝備部裝備采購中心，北京 100040；2.山東省海洋環(huán)境監(jiān)測技術重點實驗室，3.山東省科學院海洋儀器儀表研究所，山東 青島 266001）

引言

氣象信息是船舶航行的重要導航信息，直接影響船舶的航行安全。隨著海洋科技的發(fā)展，船舶越行越遠，以前罕有人跡的遠海，現(xiàn)在也時有船舶經(jīng)過[1]。 這些海域遠離大陸，一旦出現(xiàn)異常氣候現(xiàn)象，就需要他們適時做出正確的反應。現(xiàn)代的船舶氣象儀可以完成風、溫、濕、壓、能見度、云底高、降水量等多參數(shù)的測量，并且可以自動實時接收航速、航向信息，74LS244芯片功不可沒，本文對74LS244芯片在船舶氣象儀信號輸入中的應用進行了討論。

1 船舶氣象儀的功能原理

船舶氣象儀用于各類船舶進行風速、風向、氣溫、相對濕度等氣象要素觀測。它主要由傳感器、顯示器及電纜等部分組成[2]。現(xiàn)代的船舶氣象儀可以自動接收航速、航向信息，同時又可將氣象信息發(fā)送給需要氣象信息的儀器設備。

各個傳感器將測得的氣象信息變成電信號，船舶氣象儀同時自動接收的航速、航向信息，通過輸入接口送到主儀器，主儀器進行采樣、轉換、計算、編輯，然后將編輯好的氣象參數(shù)發(fā)送給需要氣象信息的儀器設備。

2 74LS244芯片的結構

74LS244是一個典型的三態(tài)輸出的8路緩沖器，其引腳如圖1所示，是一種基本的I/O接口芯片，由8個三態(tài)門構成。由于三態(tài)門具有“通斷”控制能力，所以可用作輸入接口。

圖1 74LS244芯片引腳示意圖

3 74LS244芯片在船舶氣象儀中的應用

如圖1所示，74LS244芯片具有2個控制端：ē1和ē2，每個控制端各控制4個三態(tài)門。當某一控制端有效（低電平）時，相應的4個三態(tài)門導通，輸出等于輸入；當控制端為高電平時，相應的三態(tài)門呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，輸出與輸入隔離。實際使用中，通常是將2個控制端并聯(lián)，這樣就可用1個控制信號來使8個三態(tài)門同時導通或同時斷開。

船舶氣象儀正是利用這個特性，利用1個控制信號來使信號狀態(tài)保持導通，從而對設備的輸入端進行了擴展，使得設備現(xiàn)在可以完成風、溫、濕、壓、能見度、云底高、降水量等氣象參數(shù)和航速、航向等輔助參數(shù)的輸入的。圖2所示為1個利用74LS244作為開關量輸入接口在某型船舶氣象儀中的應用。

圖2 作為船舶氣象儀輸入接口

圖2中，74LS244的輸入端接有8個開關K0～K7，控制端ē1和ē2并聯(lián)。當CPU讀該接口時，總線上的16位地址信號通過譯碼使ē1和ē2有效，三態(tài)門導通，8個開關的狀態(tài)經(jīng)數(shù)據(jù)線D0～D7被讀入到CPU 中。這樣，就可測量出這些開關當前的狀態(tài)是打開的還是閉合的。當CPU不讀此接口地址時，ē1和ē2為高電平，則三態(tài)門的輸出為高阻狀態(tài)，使其與數(shù)據(jù)總線斷開。

4 結語

新材料、新技術的應用在促進船舶工業(yè)發(fā)展的同時，勢必帶動船舶氣象儀各種傳感器及相關技術的不斷發(fā)展，變得更精準。船舶工業(yè)的發(fā)展，使與之相關的各項技術均有不同程度的發(fā)展[3]。

[1]周永余,許江寧.艦船導航系統(tǒng)[M].北京:國防工業(yè)出版社,2006.

[2]國家技術監(jiān)督局.船舶氣象儀[M].北京:中國計量出版社,2004.

[3]王平,梁峰.淺談船舶氣象儀用傳感器[M].太原:機械管理開發(fā),2011.