Struktura sprzętowa USB

USB wykorzystuje cztery kable przewodowe, z których dwa są kanałami szeregowymi do przesyłania danych, a pozostałe dwa zapewniają zasilanie dla urządzeń pobierających dane. W przypadku urządzeń peryferyjnych, które zostały pomyślnie połączone i rozpoznane, dane będą przesyłane z najwyższą szybkością obsługiwaną przez oba urządzenia. Magistrala USB automatycznie przełączy się dynamicznie z wysokiej prędkości na niską prędkość w kompatybilnym trybie transmisji zgodnie z sytuacją urządzenia peryferyjnego i zablokuje się z odpowiednią szybkością. USB to magistrala oparta na tokenach. Podobny do sieci Token Ring lub magistrali opartej na tokenach FDDI. Kontroler hosta USB rozgłasza token, a urządzenie na magistrali wykrywa, czy adres w tokenie jest zgodny i odpowiada, odbierając lub wysyłając dane do hosta. USB zarządza zasilaniem magistrali USB, obsługując operacje wstrzymania/wznawiania. System USB przyjmuje topologię gwiazdy kaskadowej, która składa się z trzech podstawowych części: hosta, koncentratora i wyposażenia funkcjonalnego.

Host, znany również jako root, root node lub root hub, jest tworzony na płycie głównej lub instalowany na komputerze jako karta adaptera. Host zawiera główny kontroler i główny koncentrator, który kontroluje przepływ danych i informacji sterujących na magistrali USB. Każdy system USB może mieć tylko jeden koncentrator główny, który jest podłączony do głównego kontrolera. Komputer może mieć wiele koncentratorów głównych.

Koncentrator jest specyficznym elementem struktury USB. Zapewnia punkt zwany portem do podłączania urządzeń do magistrali USB, wykrywania urządzeń podłączonych do magistrali, zapewniania zarządzania energią dla tych urządzeń oraz odpowiadania za wykrywanie błędów i odzyskiwanie magistrali. Koncentrator może dostarczać energię do autobusu lub sam (pozyskiwać energię z zewnątrz).

Urządzenia funkcjonalne są podłączone do magistrali przez porty. USB może być również używany jako koncentrator.