每個(gè)USB只有一個(gè)主機，它包括以下幾層：

1.總線(xiàn)接口

USB總線(xiàn)接口處理電氣層與協(xié)議層的互連。從互連的角度來(lái)看，相似的總線(xiàn)接口由設備及主機同時(shí)給出，例如串行接口機（SIE）。USB總線(xiàn)接口由主控制器實(shí)現。

USB系統用主控制器管理主機與USB設備間的數據傳輸。它與主控制器間的接口依賴(lài)于主控制器的硬件定義。同時(shí)，USB系統也負責管理USB資源，例如帶寬和總線(xiàn)能量，這使客戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)USB成為可能。USB系統還有三個(gè)基本組件：

主控制器驅動(dòng)程序（HCD）這可把不同主控制器設備映射到USB系統中。HCD與USB之間的接口叫HCDI，特定的HCDI由支持不同主控制器的操作系統定義，通用主控制器驅動(dòng)器（UHCD）處于軟結構的最底層，由它來(lái)管理和控制主控制器。UHCD實(shí)現了與USB主控制器通信和控制USB主控制器，并且它對系統軟件的其他部分是隱蔽的。系統軟件中的最高層通過(guò)UHCD的軟件接口與主控制器通信。

USB驅動(dòng)程序（USBD）它在UHCD驅動(dòng)器之上，它提供驅動(dòng)器級的接口，滿(mǎn)足現有設備驅動(dòng)器設計的要求。USBD以I/O請求包（IRPs）的形式提供數據傳輸架構，它由通過(guò)特定管道（Pipe）傳輸數據的需求組成。此外，USBD使客戶(hù)端出現設備的一個(gè)抽象，以便于抽象和管理。作為抽象的一部分，USBD擁有缺省的管道。通過(guò)它可以訪(fǎng)問(wèn)所有的USB設備以進(jìn)行標準的USB控制。該缺省管道描述了一條USBD和USB設備間通信的邏輯通道。

2.主機軟件

在某些操作系統中，沒(méi)有提供USB系統軟件。這些軟件本來(lái)是用于向設備驅動(dòng)程序提供配置信息和裝載結構的。在這些操作系統中，設備驅動(dòng)程序將應用提供的接口而不是直接訪(fǎng)問(wèn)USBDI（USB驅動(dòng)程序接口）結構。

3.USB客戶(hù)軟件

它是位于軟件結構的最高層，負責處理特定USB設備驅動(dòng)器?？蛻?hù)程序層描述所有直接作用于設備的軟件入口。當設備被系統檢測到后，這些客戶(hù)程序將直接作用于外圍硬件。這個(gè)共享的特性將USB系統軟件置于客戶(hù)和它的設備之間，這就要根據USBD在客戶(hù)端形成的設備映像由客戶(hù)程序對它進(jìn)行處理。

硬件結構

USB采用四線(xiàn)電纜，其中兩根是用來(lái)傳送數據的串行通道，另兩根為下游（Downstream）設備提供電源，對于任何已經(jīng)成功連接且相互識別的外設，將以雙方設備均能夠支持的最高速率傳輸數據。USB總線(xiàn)會(huì )根據外設情況在所兼容的傳輸模式中自動(dòng)地由高速向低速動(dòng)態(tài)轉換且匹配鎖定在合適的速率。USB是基于令牌的總線(xiàn)。類(lèi)似于令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò )或FDDI基于令牌的總線(xiàn)。USB主控制器廣播令牌，總線(xiàn)上設備檢測令牌中的地址是否與自身相符，通過(guò)接收或發(fā)送數據給主機來(lái)響應。USB通過(guò)支持懸掛/恢復操作來(lái)管理USB總線(xiàn)電源。USB系統采用級聯(lián)星型拓撲，該拓撲由三個(gè)基本部分組成：主機（Host），集線(xiàn)器（Hub）和功能設備。

主機，也稱(chēng)為根，根結或根Hub，它做在主板上或作為適配卡安裝在計算機上，主機包含有主控制器和根集線(xiàn)器（Root Hub），控制著(zhù)USB總線(xiàn)上的數據和控制信息的流動(dòng)，每個(gè)USB系統只能有一個(gè)根集線(xiàn)器，它連接在主控制器上，一臺計算機可能有多個(gè)根集線(xiàn)器。

集線(xiàn)器是USB結構中的特定成分，它提供叫做端口（Port）的點(diǎn)將設備連接到USB總線(xiàn)上，同時(shí)檢測連接在總線(xiàn)上的設備，并為這些設備提供電源管理，負責總線(xiàn)的故障檢測和恢復。集線(xiàn)可為總線(xiàn)提供能源，亦可為自身提供能源（從外部得到電源）。

功能設備通過(guò)端口與總線(xiàn)連接。USB同時(shí)可做Hub使用。