RS-485总线广泛应用于通讯、工业自动化等范畴，在实践应中，一般会遇到是否需求加上下拉电阻以及加多大的电阻适宜的问题，下面咱们将对这些问题进行详细的剖析。
为什么需求加上下拉电阻?
依据RS-485规范，当485总线差分电压大于+200mV时，485收发器输出高电平;当485总线差分电压小于-200mV时，485收发器输出低电平;当485总线上的电压在-200mV～+200mV时，485收发器或许输出高电平也或许输出低电平，但一般总处于一种电平状况，若485收发器的输出低电平，这关于UART通讯来说是一个开始位，此刻通讯会不正常。
当485总线处于开路(485收发器与总线断开)或许闲暇状况(485收发器悉数处于接纳状况，总线没有收发器进行驱动)时，485总线的差分电压根本为0，此刻总线就处于一个不确定的状况。一同因为现在485芯片为了进步总线上的节点数，输入阻抗规划的比较高，例如输入阻抗为1/4单位阻抗或许1/8单位阻抗(单位阻抗为12kΩ，1/4单位阻抗为48kΩ)，在管脚悬空时简单遭到电磁搅扰。
因而为了防止485总线呈现上述状况，一般在485总线上添加上下拉电阻(一般A接上拉电阻，B总线下拉电阻)。若运用阻隔RS-485收发模块(例如RSM485PCHT)，因为模块内部具有上下拉电阻(关于RSM485PCHT，内部上下拉电阻为24kΩ),因而在模块外部一般不需求添加上下拉电阻。
1、什么状况下需求加上下拉电阻?
当遇到信号反射问题时，一般会经过添加匹配电阻来防止信号反射，以1对1通讯为例，如图 1所示。因为485总线一般运用特性阻抗为120Ω的双绞线，因而在485总线的首尾两端添加120Ω终端电阻来防止信号反射问题。
图 1 两个RSM485PCHT模块通讯电路
依据RSM485PCHT的详细参数(如表 1)能够得到如图 2所示等效电路，其间RPU、RPD为模块内部在485总线上加的上下拉电阻，RIN为模块的输入阻抗。
表 1 RSM485PCHT参数
图 2 RSM485PCHT通讯等效示意图
当两个模块都处于接纳状况时，能够依据基尔霍夫电流规律对节点A和节点B列出下列公式
依据上述公式能够核算AB之间的差分电压为
此刻模块已处于不确定状况，模块接纳器或许输出为高电平，也或许输出为低电平，这时就需求在模块外部添加上下拉电阻确保模块在闲暇时不处于不确定状况。
2、上下拉电阻怎么取?
假定模块的输出电源电压VO相同，因为RGND接在一同，因而能够以为模块内部的上拉电阻是并联在一同的，为了便利解说，对图 2的电路进行收拾，如图 3所示，在模块外部添加上下拉电阻能够挑选只添加一组，也能够挑选在每个模块都添加上下拉电阻，为了解说便利，咱们在485总线上添加一组上下拉电阻。
图 3 RSM485PCHT通讯等效电路图
其间：RPU为模块内部上拉电阻，RPD为模块内部的下拉电阻，本例中为24kΩ;
RIN为模块接纳器输入阻抗，本例取最小值为120kΩ;
RT为终端电阻，本例取120Ω;
RPU_EX为模块外部所加的上拉电阻，RPD_EX为模块外部所加的下拉电阻;
因为RSM485PCHT的门限电平为-200mV～+200mV，一般留有100mV或200mV的电压裕量，本例留有100mV的电压裕量，依据前面所推导的差分电压公式，能够得到下面核算公式
因为RSM485PCHT在供电电压规模为4.75V～5.25V，取VO=4.75V(最低输入电压VCC=4.75V状况下)，可得：
由RPU=24kΩ，可得RPU_EX=RPD_EX=461.9Ω，因为核算出的电阻值为最大值，因而能够挑选在485总线上仅加一组410Ω或390Ω的上下拉电阻，或许加两组910Ω上下拉电阻。
3、怎么验证上下拉电阻取值?
上述核算仅考虑了485总线闲暇状况时不处于不确定状况，并没有考虑485收发器的驱动才能和所用%&&&&&%的功耗等问题。外部所加上下拉电阻越小，能够将485总线闲暇状况差分电压坚持的越高，但与此一同，终端电阻和上下拉电阻的功耗也越大，对485收发器的驱动才能要求也越高，当超越485收发器的驱动才能时，也会导致通讯失利。
依据RS-485规范，当接纳器的输入阻抗为单位阻抗时(最小为12k),总线上最多能够接32个节点，485的差分负载最大为54Ω，此刻差分输出电压最小为1.5V。
图 4 485总线衔接32个节点等效示意图
如图 4所示，咱们能够看到当485总线上接有32个节点时，总线A或B的共模负载为：
由此可见，关于RS-485的规范来说，A总线或B总线的最大共模负载为375Ω。
图 5 485总线添加终端电阻等效示意图
当添加终端电阻后，能够发现485总线的共模负载没有发生改变，但差模负载急剧减小，差模负载为
因而当485总线的节点数到达最多以及添加终端电阻后，485总线的差模负载仍大于54Ω，依据RS-485的规范，差分输出电压最小为1.5V。
图 6 RSM485PCHT 64个节点等效示意图
以RSM485PCHT为例阐明添加上下拉电阻的状况，如图 6所示，总线A或B的共模负载为：
实践测验上述状况，驱动输出的最小差分电压3.02V，这个电压远大于RS-485规范规则的最小差分输出电压1.5V。
图 7 RSM485PCHT 64个节点添加终端电阻示意图
当在485总线上添加终端电阻时，能够看出总线A或B的共模负载并没有发生改变，而差分阻抗有了较大的改变，此刻差模负载为：
核算出的差模负载要略大于RS-485规范规则的最大负载为54Ω，咱们对RSM485PCHT进行实践测验，其输出差分电压1.58V，略大于规范规则的最小电压。
当差模负载为54Ω(485总线接两个120Ω终端电阻而且上拉电阻(下拉电阻)与收发器内阻的并联值为270Ω)时，RSM485PCHT的差分输出电压为1.52V(实测值)，根本和RS-485规范相同。当差模负载为41.54Ω(485总线接两个120Ω终端电阻而且上拉电阻(下拉电阻)与收发器内阻的并联值为135Ω)时，RSM485PCHT的差分输出电压在1.17V左右(实测值)，在这种状况下能够通讯。但485收发芯片手册中规则的最大差模负载一般为54Ω，即在485总线上添加两个120Ω后，上拉电阻(下拉电阻)与收发器输入阻抗的并联值应大于270Ω。一同为了确保安稳牢靠通讯，一般485总线的上拉电阻(下拉电阻)与收发器输入阻抗的并联值应大于375Ω。
4、总结
1)通讯线应选用屏蔽双绞线，屏蔽层应单点接大地;
2)当咱们没有遇到信号反射问题时，尽量不要运用终端电阻;
3)假如运用终端电阻，咱们能够经过上下拉电阻调理485总线在闲暇状况的电压值，确保不处于门限电平(-200mV～+200mV或-200mV～-40mV)规模内;
4)当咱们添加上下拉电阻时，上拉电阻(下拉电阻)与收发器输入阻抗的并联值应大于375Ω。
