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本書は，コンシューマ向けインターフェースとして一番普及しているUSBの解説書です．初めに基礎知識として，USBアーキテクチャ，転送方式，ホスト，デバイス，ハブ間のやりとり，コネクタ&ケーブルについて説明します．次に，物理層やリンク層，プロトコル層での処理や技術を解説します．最後に，相互運用性を確保するための評価方法と高速差動信号の基板パターン設計の勘所を示します．
　本書はUSB 3.2規格に基き，5Gbps伝送はUSB 3.2 Gen1×1，10Gbps伝送はUSB 3.2 Gen1×2とUSB 3.2 Gen2×1，20Gbps伝送はUSB 3.2 Gen2×2として説明しています．2019年に策定されたUSB4はThunderbolt3をベースにした規格のため，本書には含んでいませんが，USB 3.2の基本的なアーキテクチャや技術はUSB4にも引き継がれており，USB4の設計を行うエンジニアにもお薦めの書籍です．
　なお，USB Type-CやUSB Power Deliveryに関する内容は，姉妹書籍「USB Type-Cのすべて」をご覧ください．

目次

●　まえがき

★　第1部 基礎知識

●　第1章 USB 3.2の位置付け
　1.1 USB 規格の進化
　1.2 USB 3.x規格の進化
　1.3 USB4 とUSB 3.2 の関係

●　第2章 USBアーキテクチャ
　2.1 基本理念
　2.2 通信アーキテクチャ
　2.3 デバイス
　2.4 ホスト
　2.5 ハブ

●　第3章 デバイスの動作
　3.1 4 つの転送方式
　3.2 ホストがデバイスを検知したときの処理
　3.3 ハブによるパケット転送
　3.4 パワー・マネジメント(電源管理)

●　第4章 コネクタとケーブル
　4.1 コネクタ規格の全体像
　4.2 レガシ系コネクタ
　4.3 レガシ系ケーブル
　4.4 USB Type-C コネクタ
　4.5 USB Type-C ケーブル

★　第2部 各層の役割

●　第5章 物理層
　5.1 物理層の役割
　5.2 チャネル・モデル
　5.3 トランシーバとレシーバ
　5.4 符号化技術
　5.5 EMI 対策
　5.6 イコライザ
　5.7 リタイマ
　5.8 レシーバ検出の方法
　5.9 低周波周期信号(LFPS)
　5.10 2 レーン化のしくみ

●　Appendix 1 高速伝送技術・・・ディエンファシスとイコライザ
　A1.1 周波数軸で見るイコライザの効果
　A1.2 インパルス応答で見るイコライザの効果
　A1.3 USB 3.2 Gen2のCTLE，DFE の動作

●　第6章 リンク層
　6.1 リンク層の役割
　6.2 パケットの構成
　6.3 リンク・コマンド
　6.4 パケット送受信の流れ
　6.5 パケット・エラーと再送処理
　6.6 リンクが正常動作するまでの処理
　6.7 リンク層の電力

●　第7章 プロトコル層
　7.1 プロトコル層の役割
　7.2 パケットの構造
　7.3 トランザクションの制御
　7.4 転送効率を上げるプロトコル

★　第3部 設計・評価

●　第8章 USB規格認証試験
　8.1 コンプライアンス・テストの重要性
　8.2 テスト前に理解すべき基礎知識
　8.3 測定器とテスト治具
　8.4 コンプライアンス・テストの項目
　8.5 トランスミッタ・テスト
　8.6 レシーバ・テスト

●　Appendix 2 ジッタとビット誤り率の関係
　A2.1 基礎知識
　A2.2 ジッタ量を推測する
　A2.3 ジッタの性質で分類する
　A2.4 BER 測定と信頼度

●　第9章 10Gbps基板設計の勘所
　9.1 USB 基板の構成
　9.2 パターン設計のポイント
　9.3 電磁界シミュレータで時間波形を見る方法
　9.4 [解析1]コンデンサの配置と大きさ
　9.5 [解析2]SS 差動信号のペアの線路の長さ
　9.6 [解析3]ビアがSS差動信号へ与える影響
　9.7 [解析4]Type-C レセプタクルの構造
　9.8 Power Delivery に対応するための基板