当前最新的USB协议，已经发展到USB 3.0了。但是主流的USB设备和技术，还是以USB 2.0居多。所以此文，主要是以USB 2.0为基础来学习USB协议的基础知识，当然，会在相关内容涉及到USB 3.0的时候，也把USB 3.0的相关内容添加进来。
关于USB 2.0和USB 3.0等USB的协议规范，可以去官网下载：
http://www.usb.org/developers/docs/
下图就是USB2.0协议的主要章节。
借用网友总结的图表，详细信息如下：
USB 2.0协议的内容组成
章节名称内容描述页数1介绍介绍了为何要有USB以及USB协议内容的涵盖范围。此章节最重要的信息就是，引用了USB Device Class规范。不需要看。22术语和缩写名词解释，一般的协议都会有这一章节的。无需看。83背景说明了USB的来由，以及目的是为了是USB的用户，注意不是为了是USB的开发者，更加容易使用。介绍了Low，Full，High Speed三种不同的速度以及对应的应用领域。所以也不需要看。44系统架构综述可以从这章开始看。此章介绍了USB系统的基本架构，包括拓扑关系，数据速度，数据流类型，基本的电气规范。105USB数据流模型此章开始介绍USB中数据是如何流向的。其先介绍了端点和管道，然后对控制，中断，等时，批量四种传输类型进行了详细阐述。其中，重要的一点是，要搞懂每种传输类型，当然，这对于初学者来说可能会有那么一点难。606机械的此章详细介绍了USB的两种标准的连接头，即接口的类型，其中需要了解的一点是，A类接口旨在用于数据向下流的（downstream），而B类接口旨在用于数据向上流的（upstream）。因此，你应该知道，不应该也不可能去将一个USB线，连到两个都是upstream的端口上。而所有的full或high speed的USB线，都是可拔插的，而低速的USB线，应该是焊死的。如果你不是USB接口的制造商，那么就没必要细看这章，而只需要大概浏览一下其中关于USB的接口类型的相关内容即可。337电子的此章详解了USB总线上的电子信号，包括线阻，上下沿的时间，驱动者和接受者的规范定义，以及比特位编码，比特位填充等。此章中需要知道的，更重要的一点是，关于使用电阻在数据线上的偏压，去实现USB设备的速度类型检测，以及设备是总线供电还是自供电。除非你是在晶元级别上设计USB数据收发模块的相关人士，否则都可以直接跳过此章节。而正常的USB设备的数据手册中，都会有相关的解释，说明关于USB总线阻抗需要匹配电阻的阻值是多少。758协议层此章，从字节的级别，解释了USB数据包的细节，包括了同步，PID，地址，端点，CRC域。多数的开发人员都还没注意到这部分的底层的协议层，因为USB的设备中的硬件IC，会帮你做这些事情的。然而，多学习和了解一些关于报告状态和握手协议方面的知识，还是有必要的。。459USB设备框架工作[1]此章，是整个USB协议中，用到的最多的一章。此章详细阐述了USB总线枚举的过程，以及一些USB Request的详细语法和含义，比如set address，get descriptor等，这些相关内容在一起，就构成了最常用的USB的协议层，也是通常USB编程人员和开发者所看到的这一层。此章节，必须详细阅读和学习。3610USB主机的硬件和软件此章介绍了和USB Host相关的知识。包括了数据帧frame和微帧microframe的产生，主机控制器的需求，软件机制和USB的驱动模型等。如果你不是去设计USB Host的话，那么就直接跳过此章即可。2311Hub规范此章定义了USB Hub相关的规范，包括了Hub的配置，分离传输，Hub类的标准描述符等。同理，如果你不是去设计USB Hub，那么也可以忽略此章。143
对于只是为USB外设开发驱动的开发者的话，那么有关的章节只有：
4 系统架构综述5 USB数据流模型9 USB设备框架工作10 USB主机的硬件和软件如果是对于USB外设的电子设计研发人员，有关系的章节有：
4 系统架构综述5 USB数据流模型6 机械的7 电子的
USB协议，也像其他协议一样，经历过很多个版本，但是正式发布出来的，主要有4个。
其中，从开始的USB 1.1，发展到后来的USB 2.0，以及最新的协议版本是USB 3.0.
不过这三个版本都是针对的是有线的（corded）设备来说的，在USB 2.0和USB 3.0之间，发布过一个是针对无线设备的USB协议，叫做USB Wireless，也被称为USB 2.5。
其中，USB 1.1中所支持的速度是低速（Low Speed）的1.5Mbits/s，全速（Full Speed）的12Mbits/s，而USB 2.0提高了速度至高速（High Speed）的480Mbits/s，而最新的USB 3.0，支持超高速（Super Speed）的5Gbits/s。
下面简要总结一下，各个USB协议版本的演化历史：
下表展示了USB协议的版本的演化
USB协议针对的设备对应的速度备注版本号发布日期 名称速率 1.11998年8月有线的Low Speed Full Speed
1.5Mbits/s=192KB/s 12Mbits/s=1.5MB/s
2.02000年4月有线的High Speed480Mbits/s=60MB/s 2.52010年9月无线的 Wireless USB 1.13.02008年11月有线的Super Speed5.0Gbits/s=640MB/s有人会问，既然USB技术本身可以设计成速度更快的，为何最开始不把USB的设计成速度更快的呢？比如，最开始为啥没有把USB设计成2.0的那样的速度呢？
那是因为，任何规范和协议，都离不开当时的背景。关于USB的速度发展，其有其自身的考虑。
比如最开始的USB 1.1，对于低速的1.5Mbits/s的速度，虽然速度很低，但是由于此速度，主要用于USB鼠标，键盘等低速设备，所以本身就够用了，而且速度低还有个好处，那就是对于电磁辐射EMI的抗干扰能力较强些，而使得设计和制造对应的硬件设备的成本要降低些，比如可以使用相对便宜的陶瓷振荡器（resonator）做晶振（crystal）。
而后来的USB 2.0,的出现，则是为了满足人民群众日益增长的对于高速速度传输方面的需求，比如你从MP3里面拷贝歌曲出来，如果是USB 1.1，那么实际效果最快也就1MB左右，而如果是USB 2.0，平均效果大概有3MB/s,5MB/s，性能好的可达10MB/s，20MB/s，所以，如果拷贝个1G的东西，相当于USB 1.1要1小时左右，而USB 2.0只要1分钟左右。因为如果没有USB 2.0的出现的话，那么现在的人们，早就放弃了USB了，因为谁也忍受不了这个太慢的速度。所以为了满足大家的需求，才有了USB 2.0的出现。
而对于最新的USB 3.0，同理，也是为了满足现在的一些及以后的可能的需求，即希望拷贝蓝光光碟的内容到硬盘上，动辄都是几个G的内容，以USB 2.0的速度，那怎么说也得个几分钟，而有了USB 3.0后，就有望实现，几秒或者几十秒，哗的一下，就把多少个G的东西，拷贝传输到别的介质上了。当然，这只是理论上的，实际的USB 3.0的速度，受到USB设备的硬件本身能力，和对应的软件驱动，以及所设计的介质不同，而会有不同的速度。
USB规范提供了一系列可以实现多种价格/性能的属性集成点，可以启用允许在系统和组件级别进行区分的功能。 功能分为以下优点：
方便终端用户使用
电缆和连接器具有唯一的型号对终端用户隐藏了电气细节（例如，总线终端）自识别外设，自动完成配置和驱动程序的功能映射可动态连接和可重新配置的外围设备工作负荷和应用范围广
可以同时支持速度几Kb/s至Mb/s的设备在同一套总线上可以同时支持同步和异步传输类型支持多连接，支持对多个设备的同时操作支持多大127个物理设备在主机和设备上支持对多个数据和消息流的传输允许使用复合设备，即具有多个功能的外设具有较小的协议开销，因而总线利用率较高等时带宽
适用于电话，音频，视频等的保证带宽和低延迟灵活性
支持多种不同大小的分组，允许在一定范围内选择设备的缓冲区通过适应数据包缓冲区大小和延迟，允许广泛的设备数据速率协议中内置了缓冲区处理的流量控制稳定性
协议中内置了错误处理/故障恢复机制用户感知的实时识别设备的动态插入和移除（热插拔）支持识别故障设备与PC行业的协同作用
协议易于实施和集成与PC即插即用架构一致利用现有的操作系统接口低成本实施
低成本子通道，速率为1.5 Mb / s针对外设和主机硬件的集成进行了优化适合开发低成本外围设备所需的电缆和连接器价格低廉使用商用技术升级路径 USB体系结构可以升级，从而在一个系统中支持多个通用串行总线控制器
