USB的物理信号
USB的电缆有四根线,两根传送的是5V的电源,有一些直接和电源HUB相连的设备可以直接利用它来供电。另外的两根是数据线,数据线是单工的,在整个的一个系统中的数据速率是一定的,要么是高速,要么是低速,没有一个可以中间变速的设备来实现数据码流的变速.在这一点上,USB和1394有明显的差别。
USB的总线可以在不使用的时候被挂起,这样一来就可以节约能源。 
在有些时候的总线还有可能挡机(stall),比如说象数据传送的时候突然被打断,这个时候通过host的重新配置可以实现总线的重新工作。

低层协议
USB的物理协议规定了大多数的在总线上的数据格式,通常一个全速的数据桢可以最多有的1500bytes,而对于低速的桢最多有187bytes。
桢通常是用来分配带宽给不同的数据传送方式。同时由于桢结构的规律性,桢的这种特性也可以用来做同步信号来使用。
一个最小的USB的数据块叫做包(packet),包包括同步信号,包标识（packet ID),CRC和传送的数据。Packet ID共有以下十种：

token: OUT IN SOF SETUP 
data: DATA0 DATA1 
handshake: ACK NAK STALL 
special: PRE 

Transactions（数据交换）
一个transaction是在host和设备（device)之间的不连续相互数据交换,通常由host开始交换,交换的开始是由Token的包开始的,接下来是双方向上的数据包,在数据包传送完之后,就会由设备（device）返回一个握手（handshake)包。USB系统通过IN,OUT,和SETUP的包来指定USB地址和endpoint（最多是128个,0通常被用来用做缺省的传送配置信息的）,并且这些被指定的设备必须通过上面形式的包来回应这种形式的指定。每个SETUP的包包含8个byte的数据,数据用来指示传送的数据类型。对于DATA数据包来说,设置两种类型的数据包是为了能够在传送数据的时候做到更加的精确。ACK handshake的包用来指示数据传送的正确性,而STALL handshake则表示数据包在传送的过程中出了故障,并且请示host重新发数据或者清除这次传送。PRE格式的包主要是用在在一个USB的系统中如果存在不同速率的设备的时候,将不同于总线速度的设备中就会回应一个PRE的包从而会忽略该设备。
各种不同类型的包的大小是不同的,DATA的数据包最大是1023bytes.

Start of Frame(SOF)
SOF是host用来指示frame的开头的。SOF的包包括11个bit的桢序号,从0到0X7FF(i.e. USBD_ISO_START_FRAME_RANGE-1),SOF对于所有的高速设备来说是有效的。

Power
每个设备可以从总线上获得100mA的电流,如果特殊的向系统申请,最多可以获得500mA的电流,在挂机的状态下,电流只有500uA。