Struttura hardware USB

USB utilizza cavi a quattro fili, due dei quali sono canali seriali per la trasmissione dei dati e gli altri due forniscono alimentazione per i dispositivi a valle. Per tutte le periferiche che sono state collegate e riconosciute con successo, i dati verranno trasmessi alla velocità più alta che può essere supportata da entrambi i dispositivi. Il bus USB passerà automaticamente in modo dinamico dall'alta velocità alla bassa velocità nella modalità di trasmissione compatibile in base alla situazione del dispositivo periferico e si bloccherà a una velocità adeguata. USB è un bus basato su token. Simile alla rete token ring o al bus basato su token FDDI. Il controller host USB trasmette il token e il dispositivo sul bus rileva se l'indirizzo nel token corrisponde a se stesso e risponde ricevendo o inviando dati all'host. USB gestisce l'alimentazione del bus USB supportando le operazioni di sospensione/ripresa. Il sistema USB adotta una topologia a stella a cascata, composta da tre parti fondamentali: host, hub e apparecchiature funzionali.

L'host, noto anche come root, root node o root hub, viene realizzato sulla scheda madre o installato sul computer come scheda adattatore. L'host include un controller principale e un hub principale, che controlla il flusso di dati e controlla le informazioni sul bus USB. Ogni sistema USB può avere un solo hub root, che è collegato al controller principale. Un computer può avere più hub radice.

L'hub è un componente specifico della struttura USB. Fornisce un punto chiamato porta per collegare i dispositivi al bus USB, rilevare i dispositivi collegati al bus, fornire la gestione dell'alimentazione per questi dispositivi ed essere responsabile del rilevamento dei guasti e del ripristino del bus. Il concentratore può fornire energia per il bus o per se stesso (ottenere energia dall'esterno).

I dispositivi funzionali sono collegati al bus tramite le porte. USB può essere utilizzato anche come hub.