Cổng Serial (cũng được biết như cổng communication hay COM) đầu tiên được dùng cho thiết bị có kết nối hai chiều với hệ thống. Các thiết bị như vậy bao gồm modem, chuột, máy quét, bộ số hóa và bất kỳ thiết bị khác nào mà “gọi đến” và nhận thông tin từ hệ thống. Một số tiêu chuẩn cổng parallel cũng cho phép cổng parallel thực hiện kết nối hai chiều; tuy nhiên, đầu tiên nó được kết nối như hình thức kết nối một chiều.

Các tác vụ được thực hiện bởi cổng serial và parallel nay được thực hiện bởi các loại cổng mới hơn, như là USB và IEEE 1394 (FireWire), nhưng trong tương lai, các loại cổng di sản vẫn tiếp tục được sử dụng trong một số ứng dụng.

Giao diện serial không đồng bộ được thiết kế như cổng kết nối hệ thống với hệ thống Asynchronous có nghĩa là không sự đồng bộ hay tín hiệu mạch điện, vì vậy các kí tự được gửi tại bất kỳ khoảng thời gian nào.

Mỗi ký tự được gửi qua kết nối serial được đóng khung bởi một tín hiệu khởi động – ngừng tiêu chuẩn. Một bit 0, được gọi là start bit, đi trước mỗi ký tự để báo hệ thống nhận là 8 bit kế tiếp tạo thành một byte dữ liệu. Một hay hai stop bit theo sau ký tự để cho tín hiệu là ký tự đã được gửi. Tại phần kết thúc nhận của sự kết nối, các ký tự được nhận biết bởi các tín hiệu khởi động – ngừng thay vì bởi việc định thời gian cho sự đến của chúng. Giao diện không đồng bộ này là ký tự được định hướng và có khoảng 20% phần dư cho thông tin thêm cần thiết để nhận biết mỗi ký tự.

Serial nói đến dữ liệu được gửi qua một dây kim loại, với mỗi bit xếp hàng trong dãy khi các bit được gửi. Loại kết nối này được dùng qua hệ thống điện thoại bởi vì nó cho một dây dẫn kim loại dữ liệu ở mỗi hướng.

Cổng serial được điều khiển bởi chip Super I/O hay chip South Bridge trên bo mạch chủ.

Nếu cần nhiều cổng Serial hơn trong hệ thống chỉ có tiêu chuẩn, hay nếu hệ thống không có cổng serial,bạn mua một card tiếp hợp một cổng serial hay nhiều cổng serial.

Nhận xét là modem trên cơ sở card cũng có thể kết hợp sẵn một cổng serial trên card như thành phần của mạch modem (ngoại trừ các modem phần mềm ít bộ điều khiển). Hình 14.21 thể hiện đầu nối 9 tiêu chuẩn được dùng với hầu hết cổng serial bên ngoài hiện đại. Hình 14.22 thể hiện phiên bản 25 chân tiêu chuẩn đầu tiên.

Cổng Serial kết nối đến vô số thiết bị, như là modem, máy in khổ lớn, máy in, máy tính khác, máy đọc mã vạch, cân, các mạch điều khiển thiết bị.

Đặc điểm kỹ thuật chính thức đề nghị một chiều dai cáp 50 feet. Yếu tố giới hạn là tổng điện dung tải của cáp và các mạch kiểm tra đầu vào của giao diện. Điện dung tối đa được định rõ như 2.500pF ( một tỷ tỷ của fara-picofarad). Các cáp điện dung thấp đặc biệt có thể tăng tối đa độ dài cáp, bằng 500 feet hay nhiều hơn. Cũng có sẵn là các trình điều khiển dòng (bộ khuếch đại/bộ lặp tín hiệu) có thể tăng độ dài cáp hơn nữa.

Trái tim của bất kỳ cổng serial nào là chip UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmiter). Chip này điều khiển quy trình cắt dữ liệu parallel trong máy tính thành định dạng serial và sau đó chuyển dữ liệu serial trở lại định dạng parallel. Trong các máy tính hiện thời có cổng serial tích hợp vào chipset bo mạch chủ, chúng mô phỏng chức năng của UART.

Mỗi thời điểm cổng serial nhận ký tự, nó gọi sự chú ý của máy tính bằng cách tăng một dòng yêu cầu ngắt (IRQ). Hệ thống bus ISA 8 bit có tám trong những dòng này, hệ thống bus ISA 16 bit có 16 dòng. Chip điều khiển ngắt 8259 hay tương đương thường xử lý những yêu cầu này. Trong cấu hình tiêu chuẩn, COM1 dùng IRQ4, COM2 dùng IRQ3. Thậm chí trong cấu hính mới nhất, nhiệm vụ cổng COM mặc định vẫn như cũ cho tương thích với phần cứng và phần mềm cũ hơn.

Khi cổng serial được cài đặt trong hệ thống, nó phải được cấu hình để dùng các địa chỉ I/O cụ thể (được gọi là port) và các ngắt (được gọi là IRQ). Các thiết lập nguồn IRQ và cổng I/O cho cổng serial được thể hiện trong bảng 14.14.

Cổng Parallel thường được sử dụng cho kết nối máy tin đến máy tính. Mặc dù đó là mục đích cơ bản của nó, cổng parallel trở nên hữu dụng qua nhiều năm như một giao diện tốc độ cao tương đối, đa năng giữa các thiết bị (khi so sánh với cổng serial). Tuy nhiên ngày nay, cổng USB thay thế rộng rãi cho cổng parallel trong in ấn và tiếp xúc với thiết bị như máy quét và các ổ đĩa bên ngoài. Tôi đề nghị dùng thiết bị USB trong vị trí thiết bị parallel, nhưng nếu hệ điều hành cũ hơn máy in cũ hơn, bạn có thể vẫn cần cổng và thiết bị Parallel.

Cổng Parallel được đặt tên như vậy bởi vì có tám đường gửi các bit, khoảng 1 byte dữ liệu cùng lúc qua tám dây kim loại. Bảng 14.15 thể hiện đầu ra cho cổng Parallel máy tiêu chuẩn.