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在简要介绍了USB设备的开发流程之后，我们将正式进入USB设备的开发阶段。首先需要明确： 要实现的USB设备是什么？它有哪些功能？具体怎么操作？ 这些属于系统需求分析阶段，因为只有清晰认识产品最终实现的功能，才能有的放矢地进行USB接口的芯片选型及后续软硬件的开发工作。
我们要实现的USB设备包含4个发光二极管（Light Emitting Diode, LED）与8个轻触按键（其中一个具有复位功能），它们的状态可以通过主机进行控制或读取，其硬件模块的大体分布如图3.1所示（不需要很精确，只为方便后续描述）。
图3.1 USB设备硬件模块的大体分布
该USB设备硬件的核心是一款基于ARM Cortex-M3内核的STM32F103C8T6单片机，其内置的USB控制器的外部信号线与A型母口连接（如果自行设计硬件模块，只要有合适的连接线缆，那么使用图1.8中的任意一种都可以），4个LED可以根据主机发送的数据切换亮灭状态，主机也可以读取7个按键的状态（按键K8为复位）。由于设备消耗的电流比较小，所以决定直接使用USB主机提供的+5V电源供电。当我们将设计好的固件下载到单片机后，将USB设备通过USB线缆与主机连接后就可以进入工作状态了。
对USB设备的控制是通过配套的应用程序完成的，最终的界面如图3.2所示。
图3.2 应用程序最终的界面
在默认情况下（USB设备未与主机连接时），“控制”与“读取”按钮均处于灰色禁用状态，一旦使用USB线缆将主机与USB设备连接后，主机检测到USB设备就会首先调整“控制”与“读取”按钮进入可用状态，然后可以进行如下两种操作。
（1）控制USB设备上LED的状态 。发光二极管组合框中有4个复选框，它们分别对应USB设备上相同位号的LED（ 高有效 ，即“勾选”表示LED处于点亮状态，“未勾选”表示LED处于熄灭状态）。当你单击“控制”按钮后，USB设备上的LED就会立刻进行相应的状态转换。
（2）读取轻触按键的状态 。轻触按键组合框中也有4个复选框，它们分别对应USB设备上相同位号的按键（ 高有效 ，即“勾选”表示按键处于按下状态，“未勾选”表示按键处于弹起状态）。当你单击“读取”按钮时，应用程序会根据按键（K1～K4）的状态对复选框进行相应的状态更改。
有些读者可能想说：这个应用也太简单了吧！设计一个方波信号发生器或模拟电压测量之类的应用不是更好吗？这里的回复是：没有必要！因为我们已经提过： 本书旨在详尽阐述USB设备的开发思路及透彻理解USB 2.0规范 。如果设计一些相对复杂的应用，就意味着必须对单片机中其他 与USB控制器无关的模块 做过多阐述。例如，方波信号发生器功能需要使用定时器（Timer），模拟电压测量功能需要使用模数转换器（Analog to Digital Converter, ADC），这些都已经偏离了本书撰写的初衷： 避免与某个开发平台有过多的依赖 。除USB控制器外，本书还详细介绍了STM32F103C8T6单片机中最简单的通用的输入/输出（General-Purpose Input/Output, GPIO）模块，它用来控制LED与读取按键的状态，这种简单应用对于所有平台都是适用的，因为具体的开发平台是多种多样的（很可能你的开发平台与本书并不相同），即使我们使用某款单片机设计了某些比较复杂的应用，对你也未必有多大的参考价值，而且还分散了学习USB设备开发与理解USB 2.0规范的精力。但是，只要你掌握了USB设备的开发思路，即使开发平台完全不一样，对USB设备开发也没有多大影响。
USB只是一种数据传输方式 ，本质上与SPI、I 2 C等总线的数据传输方式并无不同。只要你能够通过USB将数据发送到USB设备，或将数据从USB设备读取出来，就已经达到了本书的目的，至于你使用这些数据做些其他什么具体应用，就不是本书关心的了。
在实际进行USB设备开发时，我们采用了3种方案（配套应用程序的界面与功能完全一样），你不仅能够亲身体验不同方案的开发难度，轻松掌握不同的USB设备开发流程，对USB 2.0规范也会有更深刻的理解，而且还有能力进行设备固件内核层的编程。另外，我们还会开发一些诸如USB鼠标、USB键盘、USB大容量存储、USB转串口、USB声卡等常用设备，这些都有助于读者透彻理解与应用USB相关的其他规范，下面就从设计USB设备的硬件电路开始吧！