主機各層有以下功能：
檢測連接和移去的usb設備。
管理主機和usb設備間的數據流。
連接usb狀態和活動統計。
控制主控制器和usb設備間的電氣接口，包括限量能量供應。
hcd提供了主控制器的抽象和通過usb傳輸的數據的主控制器視角的一個抽象。usbd提供了usb設備的抽象和usbd客戶與usb功能間數據傳輸的一個抽象。usb系統促進客戶和功能間的數據傳輸，并作為usb設備的規范接口的一個控制點。usb系統提供緩沖區管理能力并允許數據傳輸同步于客戶和功能的需求。
硬件結構usb采用四線電纜，其中兩根是用來傳送數據的串行通道，另兩根為下游（downstream）設備提供電源，對于高速且需要高帶寬的外設，usb以全速12mbps的傳輸數據；對于低速外設，usb則以1.5mbps的傳輸速率來傳輸數據。usb總線會根據外設情況在兩種傳輸模式中自動地動態轉換。usb是基于令牌的總線。類似于令牌環網絡或fddi基于令牌的總線。usb主控制器廣播令牌，總線上設備檢測令牌中是否與自身相符，通過接收或發送數據給主機來響應。usb通過支持懸掛/恢復操作來管理usb總線電源。usb系統采用級聯星型拓撲，該拓撲由三個基本部分組成：主機（host），集線器（hub）和功能設備。
usb
主機，也稱為根，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器（root hub），控制著usb總線上的數據和控制信息的流動，每個usb系統只能有一個根集線器，它連接在主控制器上。
集線器是usb結構中的特定成分，它提供叫做端口（port）的點將設備連接到usb總線上，同時檢測連接在總線上的設備，并為這些設備提供電源管理，負責總線的故障檢測和恢復。集線可為總線提供能源，亦可為自身提供能源（從外部得到電源），自身提供能源的設備可插入總線提供能源的集線器中，但總線提供能源的設備不能插入自身提供能源的集線器或支持超過四個的下游端口中，如總線提供能源設備的需要超過100ma電源時，不能同總線提供電源的集線器連接。
功能設備通過端口與總線連接。usb同時可做hub使用。

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