Estrutura de hardware USB

O USB usa cabos de quatro fios, dois dos quais são canais seriais para transmissão de dados e os outros dois fornecem energia para dispositivos downstream. Para quaisquer periféricos que tenham sido conectados e reconhecidos com sucesso, os dados serão transmitidos na taxa mais alta que pode ser suportada por ambos os dispositivos. O barramento USB mudará dinamicamente automaticamente de alta velocidade para baixa velocidade no modo de transmissão compatível de acordo com a situação do dispositivo periférico e travará em uma taxa adequada. USB é um barramento baseado em token. Semelhante à rede token ring ou barramento baseado em token FDDI. O controlador de host USB transmite o token e o dispositivo no barramento detecta se o endereço no token corresponde a si mesmo e responde recebendo ou enviando dados ao host. O USB gerencia a alimentação do barramento USB suportando operações de suspensão/retomada. O sistema USB adota uma topologia estrela em cascata, que é composta por três partes básicas: host, hub e equipamento funcional.

O host, também conhecido como root, root node ou root hub, é feito na placa-mãe ou instalado no computador como uma placa adaptadora. O host inclui um controlador principal e um hub raiz, que controla o fluxo de dados e informações de controle no barramento USB. Cada sistema USB pode ter apenas um hub raiz, que é conectado ao controlador principal. Um computador pode ter vários hubs raiz.

O hub é um componente específico da estrutura USB. Ele fornece um ponto chamado porta para conectar dispositivos ao barramento USB, detectar dispositivos conectados ao barramento, fornecer gerenciamento de energia para esses dispositivos e ser responsável pela detecção de falhas e recuperação do barramento. O concentrador pode fornecer energia para o barramento ou para si mesmo (obter energia do lado de fora).

Os dispositivos funcionais são conectados ao barramento por meio de portas. USB também pode ser usado como hub.