état haut

Le niveau logique haut est le niveau de tension supérieur dans un signal numérique, représentant la valeur binaire 1. Il se situe à l'extrémité positive de la plage de tension qu'un circuit logique reconnaît comme une information significative. Dans les circuits TTL (logique transistor-transistor), le niveau logique haut est généralement de 2,4 volts ou plus; dans les circuits CMOS (semi-conducteur à oxyde métallique complémentaire) fonctionnant à 5 volts, il est généralement de 3,5 volts ou plus. Le seuil exact varie selon la famille logique et la tension d'alimentation.

La contrepartie est le niveau logique bas, qui représente le binaire 0 et occupe la plage de tension inférieure, généralement inférieure à 0,8 volt en TTL. L'écart entre ces deux bandes de tension, appelé marge de bruit, existe pour protéger les signaux des interférences électriques et de la dérive de tolérance des composants. Si un signal tombe entre les bandes, le comportement du circuit devient indéfini et peu fiable.

Où le niveau logique haut est important en pratique

Chaque système numérique, des broches d'E/S de microcontrôleur aux réseaux de portes programmables sur site (FPGA), traite l'information comme des séquences d'états logiques hauts et bas. Un processeur lit une broche comme haute ou basse plusieurs fois par seconde; un niveau logique haut sur une broche de réinitialisation indique à une puce de s'initialiser, tandis qu'un niveau logique bas pourrait signaler un fonctionnement normal. Les capteurs industriels, les interrupteurs et les relais doivent produire des niveaux de tension qui franchissent sans ambiguïté la zone de niveau logique haut pour être lus correctement par les circuits en aval.

Des problèmes surviennent lorsque des signaux analogiques, des câbles dégradés ou des tensions à variation lente se situent près de la limite de décision. Un signal montant lentement de la masse vers 5 volts pourrait être interprété comme un niveau logique haut par une porte mais comme un niveau logique bas par une autre, provoquant des conditions de concurrence ou des erreurs transitoires. Les résistances de tirage (pull-up) et les entrées à déclenchement de Schmitt sont des outils standard pour pousser les signaux faibles proprement dans un état ou l'autre.

Le terme « haut » est purement conventionnel, un héritage de la logique numérique la plus ancienne où une tension plus élevée signifiait vrai et une tension plus basse signifiait faux. Les familles logiques modernes à basse tension fonctionnent à 1,2 volt ou même moins, pourtant la terminologie persiste inchangée.