为什么主动低价甚至存在？

在我的职业生涯中，我经常遇到低电平有效的信号（复位是最常见的信号）。我什至看到过所有控制信号都处于低电平的接口。

对我来说，这是非常不直观和令人困惑的。为什么总是需要主动使用低电量？仅仅是历史性的还是有实际的闸门数量/功率问题可以解释这一点？

在历史数字设计中，每当使用低电平有效信号会减少设计中门的数量，从而降低电路成本时，就会使用低电平有效信号。我可以想象，它在IC设计中比在离散逻辑中更为常见，因为所有逻辑基本上都是由反相（NAND）门构建的，但是我个人在该领域没有经验。

如今几乎不需要这种优化级别，或者至少由综合工具自动完成，以使设计者可以透明。如您所注意到的，在少数情况下，仍然很常见低电平有效信号。

低电平有效信号用于复位和中断等功能的一个优势是，仅通过使用集电极开路输出，就很容易为低电平有效信号创建“线或”逻辑。

也就是说，如果有几种不同的电路需要能够引起复位或中断，则每个电路都可以简单地将一个集电极开路输出连接到〜RESET或〜INT线。然后，它们中的任何一个都可以将线拉低并引起适当的响应，而无需任何其他逻辑来组合信号。

在诸如TTL之类的逻辑系列中，开路端子被解释为高电平，因为它依靠电流吸收逻辑来检测逻辑零输入。

将引脚设计为低电平有效可确保仅当施加有意的逻辑状态（即，只有当引脚处于低电平状态时）才能正常工作。以避免模糊的浮动输入条件。

此外，RESET的特殊情况已在该问题中得到解答。

低电平有效的主要优势是安全性。

在丢失的信号将造成毁灭性的情况下，它被广泛用于C＆I世界。一个例子是锅炉的水位低，另一个是紧急停止，另一个是燃料压力低。如果发生这些事件之一，则必须停止机器。

如果系统使用高电平有效，并且仪器损坏或信号电缆损坏，则控制器将永远不会知道有问题。如果系统使用低电平有效，并且仪器损坏或信号电缆损坏，则系统将以与激活仪器相同的方式进行响应。

低电平有效信号在某些逻辑系列中更能容忍噪声，尤其是旧的TTL。

高TTL信号必须至少为2.8V输出，并且可以低至2.0V输入。这为电压降和噪声留有0.8V的余量。并且可以在5V电源上增加一个上拉电阻，以增加裕量。

较低的TTL信号必须不超过0.4V输出，并且可以高达0.8V输入。这仅留有0.4V的裕量用于压降和噪声。

您可以使用任一级别来表示任一逻辑状态。但是为信号将花费最多时间的状态选择最耐噪声的级别是有意义的。

许多信号几乎所有时间都处于非活动状态。因此，明智的做法是使用易于产生噪声的低电平来表示不经常发生的活动状态，而使用对噪声免疫较高的高电平来表示经常发生的不活动状态。

逻辑信号具有两种状态。您考虑打开还是关闭哪一个，或者使用哪个进行打开或关闭进行通信完全取决于您。高尚存在或真实存在，没有什么比低沉更好。

在设计系统时，这与您的直觉无关紧要。您可能认为高表示正确，但对于其他人则完全相反。优秀的工程师会尝试做有意义的事情，而不是束手无策。有时没关系，那么您就可以随心所欲选择。有时确实很重要。

例如，由于必须进行通信的电路共享一个我们通常称为接地的公共网是很方便的，并且大多数逻辑电路已经演变为需要正电源（考虑一下，反之亦然） ，逻辑信号通常处于接地或正电源电平。假设您需要通过一个常开按钮来驱动数字输入。特别是如果该按钮实际安装在电路上的位置不正确，则将按钮的一侧接地是很方便的。这意味着当按下按钮时，另一侧将被接地。这会固有地产生负逻辑，这意味着低表示按下，而高（表示被动上拉）表示释放。如果出于宗教原因而添加了逆变器，那条线进入微控制器，那将是愚蠢的。微控制器中的固件可以处理表示被按下的任何极性，因此，除了满足迷信之外，逆变器将浪费空间，功耗和成本。