在USB的拓撲機構中居于核心地位的是主機（Host），任何一次USB的數據傳輸都必須由主機來發起和控制，所有USB設備都只能和主機建立連接，任何兩個外設之間或是兩個主機之間無法直接通信。而目前，大量扮演主機角色的是個人電腦PC。目前所買到和使用的USB設備基本都是只具備USB設備的功能而不具備主機功能，比如USB接口的移動硬盤、數碼相機、打印機等。所有這些設備都只能在USB Host上使用，也就是通常只能通過PC來進行相互的文件和數據交換。沒有了PC主機，這些設備是不能互聯的。

1 USB系統模型和拓撲結構

最簡單的USB系統模型組成是以USB主機為核心，以外圍的USB設備為特定功能的設備模塊。即USB提供的是主機和設備中間的一種數據通信服務。此外，為了構建更復雜的USB系統，還需要加上USB集線器（Hub）。

USB主機包括PC或嵌入式系統兩種類型，每一次USB數據通信都必須是由USB主機來發起的（遠程喚醒模式除外），主機管理著每個USB設備。即使新興的USB On-The-Go設備，其核心部分仍然是嵌入了USB主機的功能。本方案主要是基于嵌入式USB主機的USB系統模型。

USB的拓撲體系由3種元素組成：主機、Hub和設備，通過Hub的級聯，構成了層次化的星形結構。USB的拓撲結構如圖1所示。

2 硬件設計

2．1 電源電路

電源電路的組成如下：

系統采用雙電壓給電方式；觸發器采用3．3 V給電；1284收發器采用5 V和3．3 V的雙電壓給電方式。在交流適配器中將干擾過濾后，提供5 V直流電壓。3．3 V直流電壓由固定輸出電源模塊來提供。電源系統結構如圖2所示。

2．2 USB接口電路

為了給USB總線安全的提供電源，采用電源管理芯片，利用MCU來管理USB總線的電源。系統reset時，為了使與其連接的USB設備不進行誤操作，關閉USB電源；總線電路異常而導致過流（over current）時，系統自動關閉電源并通知MCU。并且還采用壓敏電阻（vatistor）來防止靜電（ESD）；采用共模軛流線圈（Common Mode Choke Coil）來減少對總線差模數據的干擾。USB Host接口部分的電路如圖3所示。

2．3 MCU程序下載電路

由RS232端口來下載MCU程序，對應的電路圖如圖4所示。

DR9插座和MAX232置于單獨的下載板上，利用8PIN插座和主板（SPP／USB轉換主板）來連接。異步串行接口下載程序時，各管腳設置如下所示：

P60=‘L’，P61=‘L’；

MD0，MD1，MD2=‘HHL’。

2．4 Reset電路

在MB90F337內部有上電復位（power on reset）功能，在外部reset電路發生外部reset請求。外部reset電路的初步想法如圖5所示。使用的復位芯片（reset Chip）是PST9231。reset時間利用外部電容，設置為40～50 ms之間。