當PC主機對裝置發出控制信號時，所有連接的裝置都透過根集線器收到同樣的信號，但是經由比對所配置的裝置位址後，只能有一個裝置會作出相對應的動 作，這跟網路的架構有點類似。因此對一個裝置而言，不僅要無誤地接收主機端所送來的資料，又要正確地發出回應的信號。因此在D+與D-的差動資料線上就必 須採用一種特別的編號方式再加以傳送出去，以解決在USB纜線所產生訊號延遲，以及誤差等問題。
在此，USB採用了NRZI(Non Return to Zero Invert，不歸零就反向)的編碼方式，就無需同步的時脈信號也能產生同步的資料存取。NRZI的編碼規則是，當資料位元為 “1” 時不轉換，為 “0” 時再作轉換。如圖12所示，顯示了的NRZI編碼的範例。
圖12 NRZI編碼的範例說明
但如此的編碼方式會遇到一個很嚴重的問題，就是若重複相同的 “1” 信號一直進入時，資料就會造成長時間無法轉換，逐漸的累積，而導致“塞車”的狀況，這使得讀取的時序就會發生嚴重的錯誤。
因此，在NRZI編碼之間，還需執行所謂的位元填塞(Bit-stuffing)的工作。如圖13(a)所示，若是原始的串列資料中含有連續6個 “1” 位元的話，就需執行位元填塞的工作。此工作如圖13(b)所示，就在其後填塞一個 “0” 位元。但相對的在NRZI編碼的過程中，對這連續的6個 “1” 執行如圖13(c)轉換過程。
因此在發送端在作資料傳輸之前，需先執行位元填塞以及NRZI編碼的工作。相對的，接收端在作資料接收之前，就必需先執行NRZI解碼，然後再作位元反填塞(unBit-Stuffing)的工作。
圖13 NRZI解碼的過程 
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