1.1限制USB的用途和一个接口的成功需要满足两种参与者：设备用户和设计硬件并编写设备通信相关代码的开发人员。 USB接口具有让他们满意的特性。 同时，也有局限性。
1.1.1给用户带来的好处从用户的角度来说，USB具有使用方便、数据传输可靠、成本低、省电等优点。
1 )使用方便，一个界面即可连接多个设备。 相对于标准计算机外围设备的功能，USB的实用性足够高。 这意味着，一个USB接口可以支持多个设备，因此用户不必在不同的外围设备功能中使用不同的连接器和电缆。
自动配置。 当用户将USB设备连接到计算机时，操作系统会自动检测设备并加载相应的软件驱动程序。 设备运行之前，用户不需要重新启动。
连接很简单。 典型的计算机有多个USB端口和集线器，使连接变得简单，无需打开计算机。
电缆很方便。 USB规范了电缆的电气要求。
自动配置。 无线连接(可选)。 可以实现无线通信。
不需要用户设定。 USB设置没有端口地址描述和用户可选的设置，如中断请求(IRQ )线，因此用户不需要使用跳线设置和设置来运行设备。
大多数情况下，不需要额外的电源。 USB接口包括电源线和地线，可以从计算机或集线器获得标称值为5V的电源。 功率在500mA以下(支持USB2.0 )或900mA以下(支持USB3.0 )的设备必须能够通过总线供电，而无需专用电源。
2 )多个传输速率USB支持4种总线速率：超高速(5Gbit/s )、高速(480Mbit/s )、全速(12Mbit/s )和低速(1.5Mbit/s )。
总线速率描述总线上信息流的速度。 除了APP应用数据之外，总线还可以携带状态、控制和错误检测信息。 此外，多个设备可能共享总线。 这将降低每个设备的速度。 因此，单个设备的速度必须小于总线速度。 USB支持的(单个设备)数据传输在超高速模式下约为400Mbit/s，在高速模式下约为53Mbit/s，在全速模式下约为1.2Mbit/s，在低速模式下约为800bit/s。 由于硬件和软件的限制，实际速度也可能会下降。
USB1.0规范定义了低速模式和全速模式。
USB2.0规范定义了高速传输模式。
USB3.0规范定义了超高速传输模式。
3 )可靠的USB可靠性来源于其硬件和协议。
4 )价格低廉5 )低功耗USB节能电路和节能协议可降低设备的功耗，同时允许设备根据需要完成通信。
1.1.2给开发者带来的好处1 )用途多样的USB种传输类型和4种速度，适用于各种外围设备。 USB的多种传输允许大数据块和小数据块的数据交换，无论时间是有限的还是不受限的。 对于不允许延迟的数据，USB保证带宽。 接近实时传输。
USB没有指定特定功能的信号线。 另外，也没有关于系统如何使用接口的其他前提。 开发人员可以编程的是设备符合某个类规范，不需要从零开始，而是需要重新开发所有代码。
2 )操作系统Windows、linux、macos等系统均支持USB，部分实时内核也支持USB。 支持USB的操作系统必须至少实现以下三点。
a .检测设备是否已连接到系统或从系统中移除
b .了解如何与新连接的设备通信并交换数据
c .提供一种允许软件驱动程序在USB硬件和想要访问USB外围设备的APP应用程序之间进行通信的机制
在更高层次上，对操作系统的支持还意味着包含允许APP应用程序访问特定类型设备的类驱动程序。 如果操作系统不包含特定于设备的驱动程序，则必须由设备制造商提供。
3 )在设备支持设备端，硬件必须包含能够处理USB通信的控制器芯片。 负责响应设备确认和配置请求，以及读写总线上的其他数据。 一些控制器依靠硬件实现功能。
4 ) USB实践者论坛USB实践者论坛或USB-if(www.USB.org )是由开发USB标准的公司设立的非营利组织。
USB-IF的使命是支持USB技术的进步和应用。
1.1.3 USB无能为力1 ) USB接口限制USB限制不支持距离限制、类之间(主机与主机之间、设备与设备之间)通信和广播，以及来时硬件限制
2 )开发者面临的挑战USB开发者面临的挑战包括复杂的协议、操作系统不支持某些APP应用程序(小型产品开发者需要获得供应商ID等)。
协议的复杂性。
操作系统支持的进化。
1.1.4 USB和以太网对部分设备，接口选择集中和USB和以太网接口。 一个接口的优点包括可以使用长电缆、支持广播以及众所周知的互联网协议。 但是，与典型的USB设备硬件相比，以太网硬件更加复杂和昂贵。 USB的用途更广，有四种传输类型和多种类型，可用于不同的设备功能。
/p> 1.2 USB接口的发展演变 1.2.1 USB 1.0 1.2.2 USB 1.1 1.2.3 USB 2.0 1.2.4 USB 3.0 1.2.5 USB On-The-Go 1.2.6 无线USB 总线组成部分 1) 一个支持USB的主机计算机。
2) 一个或多个带有USB端口的设备。
3) 将设备连接到主机所需的集线器、连接线和线缆。
USB总线的拓扑结构是分层星型结构。在每个星型结构的中心是集线器，与集线器连接的是星型结构上的端点。根集线器位于主机内。每个外部集线器都拥有一个上行连接器用以与主机通信，以及一个或多个线性连接器用以与外部设备连接。典型的集线器拥有2个、4个或7个端口。当多个集线器串接相连时，可以把这个“串结构”看作层，如此层层连接。
层状星型结构只描述了USB的物理连接。而编程时，我们却只关注逻辑连接。主机应用程序和设备固件并不需要关心某次通信通过的是1个还是5个集线器。
多达5个的外部集线器可以串接包括根集线器在内的最多127个周边设备和集线器。但这样一来，带宽和调度的限制就可能阻止单个主机控制器与如此多设备的通信。为增加USB设备的可用带宽，许多计算机拥有多个主机控制器，每个控制器控制一根独立的总线。
USB 3.0 主机支持4种速率。而 USB 2.0 只支持低速、全速和告诉。USB1.x主机只支持低速和全速模式。
USB 3.0 集线器既包含一个USB 2.0 集线器，又有一个超高速集线器，可以以任何四种速度之一进行数据传输。超高速数据通信使用带有超高速集线器的电路和连线，而其他通信则使用带有USB2.0集线器的电路和连线。
具备超高速能力的设备，只有在主机和设备之间的所有集线器都是USB 3.0时，才以超高速模式通信。否则设备必须使用一种慢些的速率。为了与USB 2.0 主机和集线器兼容，不能再所有3种较低速度下实现功能的超高速设备，至少需要能够在其中一种较低速度上相应总线复位和标准请求。以此通知主机：设备需要超高速传输来执行其功能。