Öncelikle USB seri bir arayüzdür. Seri arayüz, bitlerin birbiri ardına sırayla iletildiği bir veri iletim yöntemidir. Buna karşılık paralel arayüzler, birden fazla bitin aynı anda iletilmesinin bir yoludur. USB'nin seri arabirimi seçmesinin nedeni, seri iletimin bazı belirgin avantajlara sahip olmasıdır.
İlk olarak seri iletimde daha az kablo ve pin kullanılabilir. Her bitin sıralı iletimi nedeniyle seri iletim, paralel iletim için gereken çok sayıda kablo ve pin ile karşılaştırıldığında sistemdeki fiziksel karmaşıklığı azaltabilir. Bu, USB arayüzünü daha basit ve uygulanması daha kolay hale getirir.
İkincisi, seri iletim uzun mesafeli iletim için daha uygundur. Paralel iletimde kablo uzunluğunun sınırlandırılması nedeniyle, uzun mesafeli iletim sırasında sinyal bozulması meydana gelebilir. Seri aktarım bu sorunlardan kolay kolay etkilenmez, dolayısıyla USB gibi farklı cihazların bağlanması gereken senaryolarda daha uygundur.
USB'nin seri iletimi bir çift diferansiyel sinyal hattı aracılığıyla gerçekleştirilir. Bu iki hat sırasıyla D+ ve D - olarak adlandırılır ve bilgisayarlar ile harici cihazlar arasında veri aktarımı için kullanılır. Bu diferansiyel sinyal hattının tasarımı, parazit önleme yeteneğini geliştirebilir ve veri iletiminin güvenilirliğini sağlayabilir.
Ayrıca USB aynı zamanda master-slave mimarisini de benimser. USB bağlantılarında bilgisayar genellikle ana bilgisayar, harici aygıtlar ise bağımlı aygıt görevi görür. Ana bilgisayar, veri iletimini ve güç kaynağını kontrol etmekten sorumludur; köle cihazlar ise ilgili işlemleri gerçekleştirmek için ana bilgisayarın talimatlarını takip eder. Bu mimari, birden fazla cihaz bağlanırken USB'yi daha esnek ve kolay yönetilebilir hale getirir.
USB'nin gelişimi, en eski USB 1.0'den daha sonra USB 2.0, USB 3.0'ye ve daha yakın zamanda USB 3.1 ve USB 3.2'ye kadar birçok sürümden geçmiştir. Her yeni sürüm, daha yüksek aktarım hızları ve geliştirilmiş özellikler sunar, ancak yine de seri aktarımın temel ilkesini korurlar.
