接口中通常都設置了一些用于數據、控制和狀態緩存的寄存器，這些寄存器就是能夠讓CPU直接訪問的I/O端口。為了便于CPU對外部設備的快速識別和選擇，必須對接口中所有可訪問的寄存器（I/O端口）進行編址。常用的編址方式主要有兩種，一種是I/O端口與主存儲器統一的編址方式，另一種是I/O端口與主存儲器彼此獨立的編址方式。
1．統一編址方式
統一編址方式是將主存地址空間分出一部分地址用于對I/O端口進行編址，也就是I/O端口使用了原本屬于主存地址對其進行編址。此方式無需設置專門的輸入輸出指令，只要用一般的訪問主存的指令就可以訪問I/O端口。由于這種方法是將I/O端口映射到主存空間的某些地址上，所以又稱為存儲映射I/O方式。
在統一編址方式下，I/O端口訪問和主存訪問指令相同，所以它的保護機制可由分段或分頁存儲管理來實現，而無需另外專門的保護機制。這種存儲器映射方式給編程提供了非常大的靈活性。任何對內存存取的指令都可用來訪問位于主存空間中的I/O端口，并且所有有關主存的尋址方式都可用于I/O端口的尋址。例如，可用MOV指令實現寄存器和I/O端口的數據傳送，可用AND、OR或TEST等指令直接操作I/O接口中的控制寄存器或狀態寄存器。此外，由于外設和I/O寄存器的數目幾乎不受限制，這種編制方式還便于擴大系統吞吐量，這在大型控制或數據通信系統等特殊場合很有用。但是，統一編址使I/O占用了一部分主存空間的地址，主存空間減少了。而且，由于在識別I/O端口時全部地址線都需參與地址譯碼，使譯碼電路變得復雜，譯碼所需時間變長，使執行外設尋址的操作時間相對增長了。
2．獨立編址方式
獨立編址方式則是將I/O端口單獨進行編址，使I/O端口和存儲空間的地址空間互相獨立。采用這種編址方式，CPU訪問I/O端口時必須使用專用的I/O指令。當CPU使用I/O指令時，其指令的地址字段直接或間接的指示出端口地址。這些端口地址被接口電路中的地址譯碼器接收并且進行譯碼，符合者就是CPU所指定的外設寄存器，該外設寄存器將被CPU訪問。目前以x86系列微處理器為核心的微機一般都采用的是I/O獨立編址方式，其I/O地址空間由216（64K）個地址編號組成，每個編號可以尋址一個8位的I/O端口，兩個連續的8位端口可看成一個16位端口，四個連續的8位端口則可作為一個32位端口處理。所以，64K個I/O地址空間最多能提供64K個8位端口、32K個16位端口、16K個32位端口等總容量不超過64KB的不同端口的組合。
