USBインターフェースICは、マイクロプロセッサ(MPU)やマイクロコントローラ(MCU)システムをUSBインターフェースに接続するために特別に設計された集積回路です。

USBインターフェースは、コンピュータとその周辺機器間のデータ通信や制御を提供するために一般的に使われます。通常、バッテリー用途に最適化された非常に低消費電力のデバイスです。USBは配線指向の規格であるため、静電気放電(ESD)保護を組み込んでいます。

USBインターフェースの要件により、デバイスはホストモード、デバイスモード、OTGモードの各モードをサポートできますが、ホストモードとデバイスモードの両方をサポートする傾向はありません。現在市場に出回っているほとんどのUSBインターフェースICはUSB 1.1および2.0規格をサポートしています。USB 3.0は多くのデバイスでサポートされていますが、これらは高速インターフェースを持ち、組み込みアプリケーションには追加のシステムコストがかかる可能性があります。USBデバイスは通常、バス駆動の動作モードをサポートし、ホストやOTG準拠であれば仕様通りの電力供給も可能です。これは USB 1.x および USB 2.0 では 5V で 500mA、USB3.x では 900mA です。デバイスは十分に強力なドライブ能力を備えており、USB 2.0 の 480Mbit/s で 5メートルのケーブルを駆動できるなど、かなり強力なドライブ能力を持っています。

USBにはいくつかの規格があります。USB 1.1は最も古い規格で、最大12Mbits/secのビットレートをサポートします。USB 2.0は最大480Mbits/S、USB 3.0は最大5Gbits/sのペイロードをサポートします。USBはホストとデバイスの概念を持ち、これらは他のバスシステムにおいてスレーブやマスターの概念と似た機能を持っています。また、USB on the go(OTG)のようなUSBモードもあり、USBデバイスがホストとして機能することも可能です。これにより、デバイスはUSBフラッシュドライブ、キーボード、その他類似の周辺機器と接続できます。

USBインターフェースICは通常並列接続のバスでMPUシステムに接続されますが、遅い動作モードではこのインターフェースがシリアル接続されることもあります。ほとんどのUSB2.0以下の対応チップは8ビット並列インターフェースを持ち、効率と柔軟性の理由から4ビット、2ビット、1ビットモードでも動作可能です。一部のUSBチップは、SPIやI2Cなど他のシリアル規格との固定変換が可能です。両方向に大きなFIFOバッファが内蔵されており、一部は直接メモリアクセス(DMA)機能を持ち、システムメモリから直接データを送受信できます。USBデバイスには、ソフトウェアドライバーが問題やイベント、データが利用可能または送信完了の必要性を示すためのMPU割り込みも設けられます。メーカーは通常、開発を円滑にするためにUSBインターフェースチップ用の汎用ドライバー例を提供します。

USB 3.xデバイスは通常、複数のPCIeシリアルレーンを介してプロセッサシステムとインターフェースします。内蔵の信号イコライザーがあり、制御用の独立したシリアルバスインターフェースを持つこともあります