Structure matérielle USB

L'USB utilise des câbles à quatre fils, dont deux sont des canaux série pour la transmission de données et les deux autres alimentent les périphériques en aval. Pour tous les périphériques qui ont été connectés avec succès et se sont reconnus, les données seront transmises au débit le plus élevé pouvant être pris en charge par les deux appareils. Le bus USB passera automatiquement et dynamiquement du haut débit au bas débit dans le mode de transmission compatible en fonction de la situation du périphérique et se verrouillera à un débit approprié. L'USB est un bus basé sur des jetons. Semblable au réseau en anneau à jeton ou au bus basé sur un jeton FDDI. Le contrôleur hôte USB diffuse le jeton et le périphérique sur le bus détecte si l'adresse du jeton correspond à lui-même et répond en recevant ou en envoyant des données à l'hôte. L'USB gère l'alimentation du bus USB en prenant en charge les opérations de suspension/reprise. Le système USB adopte une topologie en étoile en cascade, composée de trois éléments de base : hôte, concentrateur et équipement fonctionnel.

L'hôte, également appelé racine, nœud racine ou concentrateur racine, est réalisé sur la carte mère ou installé sur l'ordinateur en tant que carte adaptateur. L'hôte comprend un contrôleur principal et un concentrateur racine, qui contrôle le flux de données et contrôle les informations sur le bus USB. Chaque système USB ne peut avoir qu'un seul concentrateur racine, qui est connecté au contrôleur principal. Un ordinateur peut avoir plusieurs concentrateurs racine.

Le concentrateur est un composant spécifique de la structure USB. Il fournit un point appelé port pour connecter les périphériques au bus USB, détecter les périphériques connectés au bus, assurer la gestion de l'alimentation de ces périphériques et être responsable de la détection des défauts et de la récupération du bus. Le concentrateur peut fournir de l'énergie au bus ou à lui-même (obtenir de l'énergie de l'extérieur).

Les périphériques fonctionnels sont connectés au bus via des ports. L'USB peut également être utilisé comme concentrateur.