L’USB (Universal Serial Bus) est une norme de bus série universelle conçue pour connecter, alimenter et assurer la communication entre une large gamme de périphériques informatiques et un hôte, typiquement un PC1. Depuis la première version en 1996, l’USB a évolué pour supporter plusieurs vitesses de transfert : Low-Speed (1,5 Mbps), Full-Speed (12 Mbps), High-Speed (480 Mbps) avec USB 2.0, puis SuperSpeed (5 Gbps) avec USB 3.0, jusqu’à 20 Gbps (USB 3.2 Gen 2×2) et 40 Gbps (USB4).

L’architecture USB repose sur une topologie en étoile autour d’un contrôleur hôte, avec gestion automatique de l’adressage, de la détection des périphériques (plug and play), et de l’alimentation (jusqu’à 100 W en USB Power Delivery)6. Les connecteurs varient selon les générations et usages : Type-A, Type-B, Micro-USB, Mini-USB, et USB Type-C, ce dernier supportant l’alimentation, la transmission de données et parfois la vidéo (mode DisplayPort/Thunderbolt).

Sur le plan électrique, l’USB 2.0 définit des niveaux de signalisation différenciés selon le mode (Low/Full/High-Speed), avec une alimentation standard de 5 V et des courants variables selon le mode de fonctionnement et la négociation de puissance2. Les spécifications matérielles incluent des exigences strictes sur l’impédance des lignes, la gestion des EMI, et la protection contre les surtensions et les décharges électrostatiques pour garantir l’intégrité du signal et la robustesse du système.

Enfin, le protocole USB intègre la gestion des classes de périphériques (stockage de masse, HID, audio, vidéo, etc.), le support du hot-plug, et une compatibilité ascendante/descendante entre générations, ce qui en fait une interface incontournable pour le développement hardware moderne.