如圖1所示，一般usb系統(tǒng)的基本架構(gòu)可以分為3個主要的部分：

　　·usb主機控制器／根集線器；

　　·usb集線器；

　　·usb設(shè)備。

　　圖1 usb基本架構(gòu)

　　1．usb主機控制器／根集線器

　　所有在usb系統(tǒng)上溝通都是在軟件控制下由pc主機激活的。主機硬件包括usb主機控制器（usb host controller）與usb根集線器（usb root hub）兩種。

　　如圖2所示，在用戶計算機上的系統(tǒng)屬性的“設(shè)各管理器”中所顯示的“通用串行總線控制器”內(nèi)，包含了下列所示的兩組項目：

　　·standard universal pci to usb h°st controller——usb主機控制器；

　　·usb root hub——usb根集線器。

　　圖2 設(shè)備管理器下的usb所包含的項目

　　當(dāng)然，大部分的計算機僅有一組而已。若在操作系統(tǒng)中，未涵蓋類似的設(shè)各信息畫面，則代表此主機并未支持usb接口。用戶可能就必須另外購置usb接口的擴充卡來加以使用。而筆記本電腦則須使用pcmcia接口的擴充卡。相同的方式，若用戶須要將原先usb 1．1主機控制器的規(guī)范升級為usb 2．0，也同樣須購置usb 2．0的擴充卡。

　　如圖3所示，為windows 2000下的“設(shè)各管理器”，在“通用串行總線控制器”所包含的usb 2．0主機控制器的項目。

　　圖3 “設(shè)備管理器凵下的“通用串行總線控制器”所包含的項目（usb 2．0）

　　而其相關(guān)的功能說明如下所列：

　　·usb主機控制器——負(fù)責(zé)激活usb系統(tǒng)上的處理動作，簡而言之，就是整個usb系統(tǒng)的大腦。目前依usb開發(fā)的進(jìn)度，有“ohc—open host controllet開放式主機控制器”與“uhc—universal host controller通用式主機控匍器”兩種。這兩種主機控制器的功能完全是一樣的，只是內(nèi)部的運作方法稍有不同而已。在microsoft的windows系統(tǒng)上，這兩種主機控制器都被支持，用戶只須知道有這兩種控制器就行了。在新的usb 2．0規(guī)范下，則應(yīng)用上述所提及的增強型主機控制器（enhanced host controller interface，ehci）。

　　·usb根集線器——提供usb連接端口（俗稱usb port）給usb設(shè)各或usb集線器來使用。一部計算機可以同時連接127個usb設(shè)各，當(dāng)然不可能由主機控制器去搜尋某個設(shè)備的地址，所以usb系統(tǒng)運用類似計算機存儲數(shù)據(jù)的概念，有“根目錄”、“子目錄”、“次子目錄”等分層方式；而主機控制器只要對根集線器下命令，然后再由根集線器傳到正確的設(shè)各地址即可。

　　2．usb集線器

　　若僅靠usb根集線器則不可能同時連接上127個usb外圍設(shè)備，所以除了根集線器外，usb系統(tǒng)還支持額外的集線器。這些集線器的功用主要是提供另外的usb連接端口給用戶串接設(shè)備，有點像網(wǎng)絡(luò)的hub集線器—樣；而整個usb連接設(shè)備方式，有點像金字塔型的架構(gòu)。每一個連接器上，呈現(xiàn)了一個usb接口。

　　對于1．x規(guī)范集線器來說，重復(fù)地接收在pc主機與設(shè)各兩端的usb數(shù)據(jù)流，整合處理了電源管理，以及負(fù)責(zé)對各種狀態(tài)與控制信息的響應(yīng)。再者，也避免讓全速的數(shù)據(jù)傳輸至低速的設(shè)各上。但是對于2．0規(guī)范集線器來說，做的事情就要比1．x規(guī)范的更多，更復(fù)雜了。當(dāng)然，2．0規(guī)范集線器支持了高速的特性。此外，不僅只是重復(fù)地接收數(shù)據(jù)外，還必須負(fù)責(zé)切換低速、全速和高速的傳輸速率，以及執(zhí)行其他的功能以確�？偩�的時間是充分有效地被運用分享。如圖4所示，是usb 2．0集線器的示意圖，其中，通過路由邏輯來連接設(shè)備至適當(dāng)?shù)穆窂缴稀４送�，傳輸翻譯器（transactiontranslator，簡稱tt）掌握了低速／全速的數(shù)據(jù)交易，且用來激活數(shù)據(jù)交易分割的程序。其中，包含了兩種分割數(shù)據(jù)交易的動作：起始分割與完成分割。對前者而言，主機會告訴集線器來起始全速／低速的數(shù)據(jù)交易；而后者則是主機詢問集線器前面的全速／低速數(shù)據(jù)交易的結(jié)果。

　　圖4 usb 2．0集線器的架構(gòu)

　　3．usb設(shè)備

　　usb設(shè)備，顧名思義，就是指各種類型的usb外圍設(shè)各。依照目前usb產(chǎn)品的規(guī)范，可以將usb設(shè)各分為以下三種類型。

　　·全速設(shè)備（full－speed device）：如ocd、移動硬盤等設(shè)備。這些usb設(shè)備的傳輸速率最高為12 mbps。

　　·低速設(shè)備（low speed device）：如鍵盤、鼠標(biāo)等設(shè)各。這些usb設(shè)備的傳輸速率

　　最高為1．5 mbps。除了速度低于全／高速設(shè)各之外，低速設(shè)各在某些usb的支持上也受限制，例如：當(dāng)主機控制器在執(zhí)行高速處理動作時，低速設(shè)備是沒有反應(yīng)的，此點可以避免高速的信