Active High와 Active Low 정의 (+ Floating, Pull-up, Pull-down 저항)

Active High and Active Low Operation

The LED can be wired up to light in two ways.

 

 

 

- Active High : GPIO 출력이 HIGH일 때 LED가 켜지는 것이 액티브 하이. LED is on when signal is high.

 

 

Active

사전적 의미 : 활동적인, 적극적인, 활성화, 유효한

high

사전적 의미 :기준보다 높으면 

low 

사전적 의미 : 기준보다 낮으면 

 

 

디지털 상에서는

high에 해당하는 전압을 logic 1,

low에 해당하는 전압을  logic 0으로 함.

여기서 전압이 0V이고 1V이라는 것이 아님...

어떤 기준값이 이상과 이하에서 나오는 것임.

 

 

1)Active Low(AL)

 입력값이 low이면 동작

아래 그림과 같이 io핀의 출력이 low이면 LED에 빛이 들어올것임.

즉 켜지지 않은 상태에서 기본이 high

그래서 AL을 Normal High라고도 함.

2) Active High(AH)

 입력값이 high이면 동작

아래 그림과 같이 io핀의 출력이 high이면 LED에 빛이 들어올 것임.

즉 켜지지 않은 상태에서 기본이 low

그래서 AH를 Normal Low라고도 함.

3) Floating 상태

입력되는 전압이 0도 아니고 1도 아닌 상태

이상태가 되면 예상치 못한 결과를 초래할 수 있기 때문에 

동작방식이 Active Low인지 Active High인지에 따라 풀업, 풀다운 저항을 달아줌.

 

 

3-1) 풀업 저항

풀업은 플로팅 상태의 전압을 끌어 올리는 것을 말함.

Active Low(Normal High)에서 사용하고, 저항은 VCC쪽에 달아줌.

스위치가 off이면 전류가 VCC -> io핀으로 흐름.

스위치가 눌리면 전류가 VCC -> GND로 연결 => io핀에는 아무것도 흐르지 않게 되서 LOW가 됨.

 

 

3-2) 풀다운 저항

풀다운은 플로팅상태의 전압을 내리는 것을 말함.

Active High(Normal Low)에서 사용하고, 저항은 GND쪽에 달아줌.

스위치가 off이면 GND와 연결되어 있어서 Normal Low가 상태.... 

스위치가 눌리면 저항때문에 VCC가 io핀 쪽으으로도 흐르게 됨. 

 

 

[출처] bigpictures-ent.tistory.com/entry/ActiveLowActiveHigh-%ED%92%80%EC%97%85%ED%92%80%EB%8B%A4%EC%9A%B4-%EC%A0%80%ED%95%AD

ActiveLow,ActiveHigh, 풀업,풀다운 저항

 

 

 

 

 

 

ACTIVE LOW 사용 이유

 

그 이유로는 여러가지가 있지만 대표적으로는 아래의 이유가 있습니다.(더 있지만 공부하는 대로 추가하겠습니다)

 

1. 노이즈에 강함

   active high로 동작하는 회로는 active low로 동작하는 회로보다 노이즈에 취약하다고 할 수 있습니다.

만약 reset이 active high로 동작한다면 어떻게 될까요? 갑작스런 정전기와 같은 외부 요인에 의해 동작 중에 reset신호  가 활성화 된다면... 끔찍하죠... 따라서 reset과 같은 신호는 외부 노이즈에 의해 활성화 되지 않도록 active low를 사용합 니다. 또 다른 예시로는 memory chip select신호와 write enable 등도 있죠. Memory의 데이터는 중요하기 때문에 함부로 read/write동작이 이루어져서는 안됩니다. 따라서 외부 노이즈에 의해 memory에서 데이터를 읽거나, 노이즈를 쓰지 않게 하기 위해 active low를 사용하기도 합니다.

 

2. 빠른 반응 속도

3. 적은 자원 소모(area)

 2번과 3번의 경우는 전자회로 관련 내용입니다. 일반적으로 active low 회로가 active high 회로보다 반응속도도 빠를 뿐만 아니라 회로 구성에 있어 적은 면적을 차지합니다. 적은 면적을 차지하면 적은 자원을 사용하게 되고 소모전력이 줄어 많은 이점이 있습니다. 위의 내용은 아래의 유튜브를 통해 보겠습니다. (전자/반도체 전공이 아니라 회로쪽에는 아직 공부가 많이 필요합니다...)