当CNC装置作为控制独立的单台机床设备时，通常与下列设备相连并进行数据的输入和输出。

1）数据输入/输出设备。例如，光电纸带阅读机、纸带穿孔机、零件的编程器和PLC的编辑器等。

2）外部机床操作面板。外部机床操作面板包括键盘和终端显示器。特别是大型机床，为了操作方便，往往在机床一侧设置一个外部的机床控制面板。结构多为悬挂式的，它可能远离CNC装置，目前多用RS-232C串行接口与CNC连接。

3）手摇脉冲发生器。

4）进给驱动线路和主轴驱动线路。一般情况下，主轴驱动和进给驱动线路与CNC装置在同一个机箱或机柜内，通过内部连线相连，它们之间不设置通用输入/输出接口。

当CNC装置作为工厂自动化（FA）或计算机集成制造系统（CIMS）中的一个节点时，CNC装置除了与上述设备连接并传输数据外，还要与上级主计算机或DNC（直接数字控制或分布式数字控制）计算机直接通信，或者与工厂局域网络相连。CNC装置传输的信息包括机床启停信号、操作命令、机床状态信息、零件加工程序等。

一般对CNC装置输入/输出和通信接口有以下四方面的要求。

1）用户要能将数控命令、代码输入系统，系统要具备拨盘、键盘、软驱、串口、网络接口之类的设备。

2）需具备按程序对继电器、电动机等进行控制的能力和对相关开关量（如超程、机械原点等）进行检测的能力。

3）系统有操作信息提示，用户能对系统执行情况、电动机运动状态等进行监视，系统需配备有LED（数码管）、CRT（阴极射线管）、LCD（液晶显示器）、TFT（薄膜晶体管）等显示接口电路。

4）随着FMS、CIMS的发展，CNC装置作为DNC及FMS的重要基础部件，应具有与DNC计算机或上级主计算机直接通信的功能或网络通信功能，以便于系统管理和集成。

CNC系统显示功能直接决定系统的人机界面，尽量让操作者了解系统当前状态，并直到下一步的操作等。目前，常用的显示器有LED、LCD、CRT和TFT。一般LED、LCD可由8255、8155、8273、8279等进行控制，而CRT、TFT通常要由专门的接口板、6845等进行控制。

目前，普遍采用的LCD、CRT显示中，主要显示内容有：当前功能状态区，当前执行的程序区，动态坐标显示区，动态轨迹显示区，S、T、M、I/O口状态区，有关参数调整区，错误信息提示区，操作信息区，动态键提示区。在数控系统中显示器的特点是要求其能实时动态地反映加工控制过程中各种信息，对显示区进行合理规划与切换，有友好的人机界面。

一般接收机床操作面板上的开关、按钮信号、机床的各种开关信号，把某些工作状态显示在操作面板的指示灯上，把控制机床的各种信号送到强电柜等工作都要经过I/O接口来完成。因此，可以说，I/O接口是CNC装置和机床、操作面板之间信号交换的转换接口。

I/O接口电路的作用和要求是：进行必要的电隔离，防止干扰信号的串入和强电对系统的破坏；进行电平转换和功率放大，CNC系统的信号往往是TTL脉冲或电平信号，而机床提供和需要的信号却不一定是TTL信号，而且有的负载比较大，因此需要进行信号的电平转换和功率放大。在数控系统的I/O接口电路中，常用的器件有光电耦合器和继电器。