典型的USB连接器应用系统由USB主机、USB设备和USB线缆组成。

在USB总线体系中，外部设备一般统一为USB设备，主要完成特定的功能，如常用的U盘、移动硬盘、鼠标、键盘、游戏手柄等。

USB主机是系统的主人，负责USB通信过程中数据的控制和处理。

在USB连接器传输过程中，USB主机发送给USB设备的数据传输称为下行(Down Stream)通信，由USB设备发送给USB主机的数据传输称为上行(UpStream）通信。

类似以太网的分层结构设计，USB连接器的总线系统也有明确的分层结构。

即完整的USB应用系统可以分为功能层、设备层和总线接口层。

1.功能层。

功能层在USB连接器应用系统中主要负责USB主机和设备之间的数据传输，由USB设备的功能单元和相应的USB主机程序构成。

功能层规定了数据传输的类型，分为以下4种：控制传输（Control Transfer)、批量传输（Bulk Transfer)、中断传输（Interrupt Transfer)、同步传输（IsochronousTransfer)。

2.设备层。

设备层在USB连接器系统中负责管理USB设备、分配USB设备的地址、获取设备描述符等。设备层的工作需要驱动程序、USB设备和USB主机的支持。

在设备层中，USB驱动程序可以获得该USB 设备的能力。

3.总线接口层。

总线接口层在USB连接器系统之中实现了USB数据传输的时序。

USB总线数据传输使用NRZI编码，既反向非归零编码。

在USB连接器总线接口层中，USB控制器自动进行NRZI编码或者解码，完成数据传输过程。

总线接口层一般由USB接口硬件自动完成。