電腦輸入-輸出控制系統中直接與週邊設備連接的功能部件，又稱週邊設備控制器。它根據處理機規定的輸入輸出的標準格式要求控制週邊設備的操作，管理處理機與週邊設備之間的資料傳送。早期的電腦沒有獨立的輸入-輸出設備控制器，其大部分功能都由處理機承擔。獨立的輸入-輸出設備控制器的主要作用是:①使系列化的電腦能方便靈活地選用和配置不同種類和數量的週邊設備，而無需修改處理機的設計；②將處理機的部分週邊控制功能，交給獨立的輸入-輸出設備控制器去實現，使處理機有更多的時時間去完成其他處理工作；③使處理機的高速處理與外圍設備的低速傳送協調，從而實現處理機與外圍設備、外圍設備與外圍設備之間的並行操作，使雙方都有高的效率。
基本組成 一個典型的獨立型單通路輸入輸出設備控制器由設備接口、並串變換、編碼解碼、格式變換、緩沖存儲、處理機接口和控制邏輯等部分組成(見圖）。
基本功能 輸入-輸出設備控制器接受由處理機送來的命令或控制信號，對處理機與外圍設備間數據交換進行控制和定時，向處理機提供外圍設備和輸入-輸出設備控制器本身的各種狀態信息，直至執行文件管理、數據庫管理和其他更強的處理功能。它的基本功能是:①控制外圍設備的各種動作；如啟動，停止，走紙，繞磁帶等；②提供處理機與外圍設備之間的數據傳送路徑；對數據傳送提供定時控制；③編碼和解碼；④控制處理機與各種外圍設備的並行操作，控制各種外圍設備之間的並行操作；⑤緩沖數據，在一定時間間隔內平衡處理機與外圍設備之間的數據流量；⑥向處理機報告外圍設備的狀態，使處理機能合理地安排程序的轉移；⑦組織對外圍設備的檢錯、診斷和維護；⑧執行從操作系統分離出來的某些軟件功能。
接口 各種計算機系列都有主機與輸入-輸出設備控制器之間的接口，可使處理機的設計不受外圍設備的種類和數量的限制，有利於提高系統配置的靈活性和擴充性；另一方面也使控制器和外圍設備的設計不受處理機型號的限制。這種接口的工作方式有應答式和同步式兩種，其連接方式有總線型和星型。
分類 輸入-輸出設備控制器分為卡片控制器、行式打印機控制器、磁帶控制器、磁盤控制器、終端控制器和各種混合式控制器等。
它按控制數據傳輸的能力分為四種類型。
① 單輸入-輸出設備控制器：它隻能連接一臺外圍設備。
② 多路選擇輸入-輸出設備控制器：它能控制多臺外圍設備，但隻有一個數據通路。某臺外圍設備在交換數據時獨占控制器，但外圍設備的某些輔助性控制操作也可在不占用控制器的情況下完成。
③ 多路交叉輸入-輸出設備控制器：它能控制多臺外圍設備，且有多個數據通路，多臺外圍設備可以同時交換數據。在與處理機（或通道）交換數據時，某外圍設備以一個字節為單位，或以多個字節為單位，與別的外圍設備的數據交替、輪流地傳送。
④ 帶有內部數據通路的綜合型控制器:它能控制多臺不同類型的外圍設備，並具有各種不同外圍設備之間互相交換信息的內部數據通路。這種內部通路可以根據處理機送來的命令組織各種外圍設備之間的互相通信。
按與處理機或外圍設備的物理位置和邏輯控制關系，輸入-輸出設備控制器還可分為與處理機結合型、與外圍設備結合型和獨立型三種類型。
數據流量 控制器在數據傳送期間單位時間內傳送的字節數。它是控制器的重要指標，用來決定能加接的各種外圍設備的臺數及其數據速率。最大“可能流量”規定在任何情況下流量不可能超出的值。它與外圍設備接口處的切換時間、傳送速度有關，還受緩沖方式、容量和訪問時間的影響。最大“保證流量”規定在最壞情況下控制器能保證不丟失數據的流量值。它與各外圍設備在控制器中排隊的最長等待響應時間有關。