很多人都知道Profibus總線的兩端要連接終端電阻，但若要說說這其中的原因，可能又不是很清楚。今天這篇文章，我們就來聊聊Profibus總線終端電阻的那些事。

下圖是Profibus總線的SUB-D9針連接器，在其左側的紅色部分，就是終端電阻的開關；連接器的下端用來連接Profibus的電纜，一進一出，每一條電纜都包含A、B兩條數據線；連接器的右側是9針插頭，用來連接到CPU或者分布式模塊上。

當終端電阻開關打開（撥到ON檔）時，終端電阻被連接到Profibus總線中，Profibus的出線將被斷開。終端電阻并不是一個電阻，其內部包含了三個不同的電阻。為了更好的說明終端電阻，我們先來看看Profibus的9針D型連接器的針腳定義，如下圖：

標準Profibus電纜為屏蔽雙絞線，其中有A（綠色）、B（粉色）兩條數據線，它們分別連接到總線連接器的針腳（PIN）8和針腳（PIN）3；針腳（PIN）6是正極（+5V），針腳（PIN）5是參考地（0V）；Profibus的連接器上除了有一個220歐姆（Ω）的終端電阻外，還包括一個390歐姆（Ω）的上拉電阻和一個390歐姆（Ω）的下拉電阻。其中，上拉電阻（390Ω）與針腳6（VP，+5V）相連接，下拉電阻（390Ω）與針腳5（GND，0V）相連接，終端電阻（220Ω）通過總線連接器的開關與其它兩個電阻相連，如下圖：

當打開連接器的終端電阻開關（撥到ON檔）后，Profibus的A、B兩條數據線將于220歐姆（Ω）的終端電阻相連，如下圖：

到目前為止，我們搞明白了Profibus總線連接器的終端電阻開關打開（撥到ON檔）后，總線的回路中會有終端電阻及上拉和下拉電阻。現在要問的是：為什么要連接終端電阻呢？如果不連接的話會怎么樣呢？

答案就是：如果不連接終端電阻，通信電纜中可能會產生信號反射，而終端電阻可以消除通信電纜中的信號反射。

導致信號反射的原因有兩個：阻抗不連續和阻抗不匹配。

所謂阻抗不連續，是指信號在數據線傳輸的末端突然遇到電纜的阻抗很小（比如：短路）或者很大（比如：斷路）。阻抗不連續的地方會引起傳輸信號的反射，而消除這種反射的方法就是在電纜的末端連接一個與電纜的特性阻抗相同的終端電阻，以保證電纜的阻抗連續。由于信號的傳輸是雙向的，所以兩端都要有終端電阻。

引起信號反射的另一個原因是阻抗不匹配。信號在傳輸過程中，要求數據收發器（負載）的阻抗與傳輸線的阻抗相同，否則就會引起信號的反射，這種反射主要表現在通信線路處于空閑狀態時，線路中會有無意義的數據。在Profibus的網絡中，上拉電阻和下拉電阻作為終端電阻的補充，可以保證在沒有數據傳輸的時候，兩根數據線之間的電壓差趨于一個固定值，從而消除干擾數據。

下圖是帶終端電阻的Profibus總線拓撲結構圖：

在一個物理網段內，應該保證網絡的首尾兩端都連接終端電阻，否則就可能導致通信故障。這也意味著，如果終端站點出現問題，會影響整個網絡的通信。為了預防此類問題，西門子還提供有源終端電阻。有源終端電阻需要單獨供電，安裝在網段的兩端，保證網段內任何一個設備出現問題，都不會影響網絡的電阻匹配。下圖是西門子提供的有源終端電阻的照片：