För det första är USB ett seriellt gränssnitt. Ett seriellt gränssnitt är en dataöverföringsmetod där bitar sekventiellt överförs en efter en. Däremot är parallella gränssnitt ett sätt att sända flera bitar samtidigt. Anledningen till att USB väljer ett seriellt gränssnitt är för att seriell överföring har några uppenbara fördelar.
För det första kan seriell överföring använda färre kablar och stift. På grund av den sekventiella överföringen av varje bit kan seriell överföring minska den fysiska komplexiteten i systemet jämfört med det stora antalet kablar och stift som krävs för parallell överföring. Detta gör USB-gränssnittet enklare och lättare att implementera.
För det andra är seriell överföring mer lämplig för långdistansöverföring. På grund av begränsningen av kabellängd vid parallell överföring kan signalförvrängning uppstå vid långdistansöverföring. Seriell överföring påverkas inte lätt av dessa problem, så den är mer lämplig i scenarier som USB där olika enheter behöver anslutas.
Seriell överföring av USB uppnås genom ett par differentiella signallinjer. Dessa två linjer kallas D+ respektive D - och används för att överföra data mellan datorer och externa enheter. Utformningen av denna differentialsignallinje kan förbättra anti-interferensförmågan och säkerställa tillförlitligheten för dataöverföring.
Dessutom antar USB också en master-slave-arkitektur. I USB-anslutningar fungerar datorn vanligtvis som värd medan externa enheter fungerar som slavenheter. Värden är ansvarig för att kontrollera dataöverföring och strömförsörjning, medan slavenheterna följer värdens instruktioner för att utföra motsvarande operationer. Denna arkitektur gör USB mer flexibel och lätt att hantera när du ansluter flera enheter.
Utvecklingen av USB har gått igenom flera versioner, från den tidigaste USB 1.0 till senare USB 2.0, USB 3.0 och mer nyligen USB 3.1 och USB 3.2. Varje ny version introducerar högre överföringshastigheter och förbättrade funktioner, men de bibehåller fortfarande den grundläggande principen för seriell överföring.
