УСО могут быть классифицированы по нескольким признакам:
По характеру преобразования сигнала
  1. Преобразование из непрерывной в дискретную форму (пример — ввод сигнала с непрерывного датчика обратной связи, например потенциометра, с использованием АЦП).
  2. Преобразование из дискретной в непрерывную форму (например, при передаче управляющего сигнала в усилитель мощности).
  3. Преобразование из дискретной в дискретную форму (пример — ввод данных с импульсного датчика скорости).
По типу передачи данных, используемому в УСО
  1. УСО с использованием параллельной передачи данных.
  2. УСО с использованием последовательной передачи данных.
По способу взаимодействия с ведущим устройством
  1. С использованием синхронного обмена.
  2. С использованием асинхронного обмена.
  3. С использованием обмена по прерываниям.
  4. С использованием прямого доступа в память.
По количеству ведущих устройств
  1. Одно ведущее устройство.
  2. Несколько ведущих устройств
Каждое УСО может характеризоваться одновременно несколькими признаками в соответствии с приведенной классификацией, например: "УСО с использованием параллельного асинхронного обмена с одним ведущим устройством и выполняющее преобразование сигнала из непрерывной в дискретную форму".