在USB總線中只有一個主機。USB總線與計算機主機系統(tǒng)的接口部分就是主機控制器，它可被看做一個硬件、固件和軟件的結(jié)合體。主機系統(tǒng)中集成了一個根hub來提供一個或多個連接點。

　　首先USB設(shè)備可被分為兩大類：hub類（提供附加USB接入點的設(shè)備）和功能 設(shè)備類（為系統(tǒng)實現(xiàn)某些功能的設(shè)備，如ISDN適配器、數(shù)字游戲桿等）。

　　按照功能，USB設(shè)備又可分為很多類，如：音頻、人機交互、顯示、通信、電源、打印機、海量存儲、物理反饋等設(shè)備。每個USB設(shè)備都必須提供自鑒定信息和通用的設(shè)置。

　　USB設(shè)備都有一個標(biāo)準(zhǔn)的USB接口，它的作用為：解釋USB協(xié)議；對標(biāo)準(zhǔn)USB操作的響應(yīng)，如掛起和設(shè)置等；提供設(shè)備的一些描述信息。

　　在實際的設(shè)計應(yīng)用中，USB設(shè)備的接口有自已的特點。USB接口的正確設(shè)計與設(shè)備的性能緊密相關(guān)，在USB接口設(shè)計之前必須要對設(shè)備的功能、指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的分析。

　　連接在USB接口上的設(shè)備通過基于令牌和主機控制的協(xié)議來共同享用整個USB帶寬。在其它設(shè)備正常工作的前提下，USB允許某設(shè)備連接、設(shè)置、運行和斷開連接。

　　USB設(shè)備在邏輯上分成了幾個層次，分別是設(shè)備層、配置層、接口層和節(jié)點層。
USB設(shè)備中各層的邏輯關(guān)系如圖2所示：

　　　1.節(jié)點：每個設(shè)備內(nèi)有一個或多個邏輯連接點，稱為節(jié)點。

　　　2.接口：一個設(shè)備對主機表現(xiàn)為一組合適的節(jié)點，一組相關(guān)的節(jié)點稱為一個接口。有多個接口的設(shè)備稱為組合設(shè)備。

　　　3.配置：設(shè)備可以有多組接口，每一組稱為一個配置，一次只能有一個配置是活動的。但是，當(dāng)前配置中的所有接口（和它們的節(jié)點）可以同時是活動的。大多數(shù)設(shè)備只有一個配置和一個接口。當(dāng)一個設(shè)備第一次插入系統(tǒng)時，Windows提示用戶選擇合適的配置。

　　　4.管道：在USB中，傳輸是在USB設(shè)備的某一具節(jié)點和主機軟件之間進(jìn)行的，這個相關(guān)的結(jié)構(gòu)就稱為管道，即為設(shè)備的一個節(jié)點與主機之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪Ｐ?。管道有兩種：流管道和消息管道。其中消息管道的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是USB定義好的，而流管道沒有固定的結(jié)構(gòu)。另外，數(shù)據(jù)傳輸帶寬、傳輸類型、節(jié)點的特性（如方向和緩沖大?。┒加绊懼墓艿捞匦?。大多數(shù)的管道在USB設(shè)備配置好之后就產(chǎn)生了。其中有一個最重要的消息管理是“缺省控制管道”，這個管道在設(shè)備一加電的時候就存在了，它提供設(shè)備的配置和狀態(tài)等信息的控制。

管道可以是單向的也可以是雙向的。一個USB設(shè)備可以有很多個管道，管道之間是相互獨立的，比如設(shè)備的一個管道可以從主機接收數(shù)據(jù)而另一個管道可以發(fā)送數(shù)據(jù)。在一個設(shè)備配置中每一個管道（即每一個節(jié)點）只能支持下述的一個數(shù)據(jù)傳型。

　　　5.傳輸類型：USB總線包括4種傳輸類型（傳輸管道）：

　　　　●控制傳輸類型：用于傳輸控制信息，如：在連接時配置設(shè)備，控制其它管道的狀態(tài)以及完成一些設(shè)備自定的用途。

　　　　●塊數(shù)據(jù)傳輸類型：用于傳輸相對比較大的和突發(fā)性強的數(shù)據(jù)，一般這種傳輸?shù)膭討B(tài)范圍比較寬。數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃杂捎布渝e誤檢測來保證，對錯誤的數(shù)據(jù)可進(jìn)行重復(fù)發(fā)送。塊傳輸 是連續(xù)的，它的帶寬占用依據(jù)其它USB設(shè)備的使用情況而不同。這種傳輸類型一般用于打印機、掃描儀等。

　　　　●中斷數(shù)據(jù)傳輸類型：數(shù)據(jù)量小，延遲短，通常用于傳輸設(shè)備反饋回計算機的字符和坐標(biāo)信息，多用于人機交互設(shè)備，如鼠標(biāo)，鍵盤、游戲桿等。

　　　　●同步數(shù)據(jù)傳輸類型：占用預(yù)先分配的帶寬，實時傳輸。對于同步傳輸管道，帶寬的要求與設(shè)備的采樣率有關(guān)，時延的要求與每個節(jié)點的緩沖大小有關(guān)。為保證數(shù)據(jù)的實時傳輸，在傳輸過程中的一些誤碼是不被糾正的（如不進(jìn)行重試等），則實際上USB的心位錯誤率是十分小的，它完全可以被忽略掉，不足以形成問題。

USB數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪壿嬆Ｐ腿鐖D3所示：

　　根據(jù)實際應(yīng)用中得出的經(jīng)驗，工程技術(shù)人員需要預(yù)先計劃好的USB接口指標(biāo)包括：所設(shè)計的USB設(shè)備的帶寬，由此確定設(shè)備為低速設(shè)備還是全速設(shè)備；是否采用多重配置；是否采用多個接口，即設(shè)備是否是復(fù)合設(shè)備，是否包括多個功能；設(shè)備的每個功能都分別包括幾個管道（節(jié)點），各個管道的傳輸方式和它們之間有什么關(guān)系。只有把這些問題都分析清楚，才可以著手進(jìn)行下一下的詳細(xì)設(shè)計。

　　隨著USB2.0協(xié)議的推出，USB的應(yīng)用范圍將更為擴大。USB2.0所定義的帶寬為480Mbps，它的出現(xiàn)將徹底改變USB只能在低速設(shè)備上應(yīng)用的現(xiàn)狀。由于有相同的USB高速模式的結(jié)構(gòu)，從現(xiàn)有的USB1.1外設(shè)向USB2.0轉(zhuǎn)移相對來說比較容易的，所以全面了解USB的體系結(jié)構(gòu)對于USB1.1和USB2.0設(shè)備的設(shè)計都是非常重要的。