USB軟件結構

　　USB，是英文Universal Serial Bus(通用串行總線)的縮寫，而其中文簡稱為“通串線”，是一個外部總線標準，用于規范電腦與外部設備的連接和通訊。是應用在PC領域的接口技術。USB接口支持設備的即插即用和熱插拔功能。USB是在1994年底由英特爾、康柏、IBM、Microsoft等多家公司聯合提出的。

　　通用串行總線(英語：Universal Serial Bus，縮寫：USB)是連接計算機系統與外部設備的一種串口總線標準，也是一種輸入輸出接口的技術規范，被廣泛地應用于個人電腦和移動設備等信息通訊產品，并擴展至攝影器材、數字電視(機頂盒)、游戲機等其它相關領域。最新一代是USB 3.1，傳輸速度為10Gbit/s，三段式電壓5V/12V/20V，最大供電100W ，新型Type C插型不再分正反。

　　軟件結構

　　每個USB只有一個主機，它包括以下幾層：

　　總線接口

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

　　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于主控制器的硬件定義。同時，USB系統也負責管理USB資源，例如帶寬和總線能量，這使客戶訪問USB成為可能。USB系統還有三個基本組件：

　　主控制器驅動程序(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，通用主控制器驅動器(UHCD)處于軟結構的最底層，由它來管理和控制主控制器。UHCD實現了與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UHCD的軟件接口與主控制器通信。

　　USB驅動程序(USBD)它在UHCD驅動器之上，它提供驅動器級的接口，滿足現有設備驅動器設計的要求。USBD以I/O請求包(IRPs)的形式提供數據傳輸架構，它由通過特定管道(Pipe)傳輸數據的需求組成。此外，USBD使客戶端出現設備的一個抽象，以便于抽象和管理。作為抽象的一部分，USBD擁有缺省的管道。通過它可以訪問所有的USB設備以進行標準的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。

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

　　USB客戶軟件

　　它是位于軟件結構的最高層，負責處理特定USB設備驅動器。客戶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，這些客戶程序將直接作用于外圍硬件。這個共享的特性將USB系統軟件置于客戶和它的設備之間，這就要根據USBD在客戶端形成的設備映像由客戶程序對它進行處理。

　　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。