Un módulo de E/S es un subsistema dentro de un circuito integrado que realiza la funcionalidad específica de interconectar una CPU con el resto del sistema. También puede referirse a los conmutadores configurables llamados módulos de relé de E/S para conmutar energía a una carga externa. Además, puede referirse a un controlador lógico programable (PLC) que se utiliza en aplicaciones industriales y de fabricación para realizar funciones como el control del motor.

Los módulos de E/S dentro de un microcontrolador o microprocesador generalmente cuentan con asignación de memoria con registros que almacenan información de dirección, nivel, tipo y evento. Pueden permitir la asignación de interrupciones a los eventos configurados en los puestos de E/S. Los puertos de E/S pueden tener múltiples opciones de función que también se pueden configurar. Las funciones de captura del temporizador y la PWM están comúnmente disponibles y algunos bancos de E/S pueden soportar la generación y detección de señales analógicas (DAC, ADC). Algunos módulos de E/S pueden admitir interfaces de propósito especial (por ejemplo, puertos seriales RS232 y SPI).

Los módulos de relé de E/S le permiten a un sistema de microprocesamiento cambiar a cargas de potencia mucho más altas de lo que los pins de E/S del microcontrolador pueden manejar y a la vez proporcionar aislamiento eléctrico entre los mismos. El aislamiento generalmente se logra a través de la conexión del fotodiodo óptico a través de una barrera o separación. El microcontrolador encenderá el fotodiodo y una base de transistor que cambia la carga detectará la presencia de luz en el lado de carga. Pueden incorporar otras funciones de protección, como diodos de sujeción incorporados.

Los PLC son módulos resistentes que generalmente interactúan con un sistema de microcontrolador mediante una interfaz serial como RS485 y tienen programas de escala interna que pueden configurarse y combinarse para activar la lectura de sensores (por ejemplo ,codificadores mecánicos) y el control de motores u otros dispositivos. Pueden emitir niveles, flujos de pulso o formas de onda moduladas (PWM) para controlar la velocidad del motor, ajustar la posición u otras características, como la temperatura de un horno.