Logic High
Englisch: logic high
In der Binärlogik einer der beiden Pegel, den ein Signal annehmen kann.
Logic High: der obere Spannungszustand, der für 1 steht
Logic High ist die obere Spannungsstufe in einem digitalen Signal und repräsentiert den Binärwert 1. Sie liegt am positiven Ende des Spannungsbereichs, den eine Logikschaltung als sinnvolle Information erkennt. Bei TTL-Schaltungen (Transistor-Transistor-Logik) liegt Logic High typischerweise bei 2,4 Volt oder höher; bei CMOS-Schaltungen (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) mit 5 Volt Betriebsspannung meist bei 3,5 Volt oder höher. Der exakte Schwellenwert variiert je nach Logikfamilie und Versorgungsspannung.
Das Gegenstück ist Logic Low, das den Binärwert 0 repräsentiert und den unteren Spannungsbereich einnimmt, typischerweise unter 0,8 Volt bei TTL. Der Bereich zwischen diesen beiden Spannungsbändern, Rauschtoleranz genannt, schützt Signale vor elektrischen Störungen und Komponentenstreuungen. Falls ein Signal zwischen den Bändern liegt, wird das Schaltungsverhalten undefiniert und unzuverlässig.
Wo Logic High in der Praxis zählt
Jedes digitale System, von Mikrocontroller-I/O-Pins bis zu FPGAs (Field-Programmable Gate Arrays), verarbeitet Informationen als Abfolgen von Logic-High- und Logic-Low-Zuständen. Ein Prozessor liest einen Pin mehrmals pro Sekunde als High oder Low; ein Logic High an einem Reset-Pin signalisiert einem Chip die Initialisierung, während Logic Low normalerweise Betrieb bedeutet. Industrielle Sensoren, Schalter und Relais müssen Spannungspegel erzeugen, die eindeutig in die Logic-High-Zone hineinführen, um von nachgelagerten Schaltungen richtig gelesen zu werden.
Probleme entstehen, wenn analoge Signale, beschädigte Kabel oder langsam veränderliche Spannungen in der Nähe der Entscheidungsgrenze verharren. Ein Signal, das langsam vom Massepotential zu 5 Volt ansteigt, könnte von einem Gate als Logic High interpretiert werden, von einem anderen aber als Logic Low, was Race Conditions oder Übergangsfehler verursacht. Pull-up-Widerstände und Schmitt-Trigger-Eingänge sind Standardwerkzeuge, um schwache Signale sauber in einen definierten Zustand zu treiben.
Der Begriff 'High' ist reine Konvention, ein Erbe der frühesten digitalen Logik, bei der höhere Spannung für Wahr und niedrigere Spannung für Falsch stand. Moderne Low-Voltage-Logikfamilien arbeiten mit 1,2 Volt oder noch weniger, doch die Begrifflichkeit bleibt unverändert.