Мікроконтролери AVR маютьгарвардську архітектуру[1] (програма і дані розташовані в різних адресних просторах) і систему команд, близьку до ідеологіїRISC. Процесори AVR мають 32 8-бітовихрегістри загального призначення. Максимальна тактова частота — 20мегагерц (XMEGA AVR — до 32 МГц), короткі команди виконуються за один такт.
На відміну від «ідеального»RISC, регістри не абсолютно ортогональні:
Деякі команди працюють тільки з регістрамиr16—r31;
16-бітний результат множення (у тих моделях, в яких є модуль множення) завжди розміщується в регістровій паріr0:r1;
Для непрямої адресації пам'яті даних використовуються три «здвоєні» 16-бітові регістри-вказівникиX (r26:r27),Y (r28:r29) таZ (r30:r31);
В командахADIW, SBIW додавання та віднімання короткої константи від 16-бітного аргумента можуть використовуватися лише вказані вище париX, Y, Z та пара(r24:r25);
В командах роботи з пам'яттю програмLPM,SPM використовується лише регістрова параZ (r30:r31);
Команди напрямого переходу та виклику підпрограмICALL, IJMP також можуть використовувати лише регістрову паруZ.
Робота з периферійними пристроями здійснюється через адресний простір даних. Для зручності з першими 64-ма адресамипериферійних пристроїв можна працювати за допомогою «скорочених» командIN/OUT доступу до простору вводу-виводу (I/O — Input/Output). Роботу з окремими бітами периферійних пристроїв у просторі I/O забезпечують командиSBI,CBI,SBIS,SBIC. Втім, ці команди працюють лише з першими 32-ма адресами простору.
ATxxxL — версії контролерів, що працюють при пониженій (Low) напрузі живлення (2,7 В).
ATxxxV — версії контролерів, що працюють при низькій напрузі живлення (1,8 В).
ATxxxP — версії з малим енергоспоживанням (до 100 нА в режимі Power-down), застосована технологіяpicoPower (анонсовані у липні 2007), повивідно та функціонально сумісні з попередніми версіями.
ATxxxA — зменшений струм споживання, перекривається увесь діапазон тактових частот і напруг живлення двох попередніх версій (також, у деяких моделях, додані нові можливості та нові регістри, але збережена повна сумісність із попередніми версіями). Мікроконтролери «А» і «не-А» зазвичай мають однакову сигнатуру, що викликає деякі труднощі, оскільки Fuse-bit'и відрізняються.
Номер моделі доповнюється індексом, що вказує варіант виготовлення. Цифри (8, 10, 16, 20) перед індексом означають максимальнучастоту, на якій мікроконтролер може стабільно працювати при нормальній для нього напрузі живлення.
Суттєвий вплив на поширеність мікроконтролерів має те, що програмування цих мікроконтролерів здійснюється досить легко. Найпростішийпрограматор, пристрій за допомогою якогоперсональний комп'ютер записує програму уflash-пам'ять мікроконтролера, складається з п'яти провідників та вилки портуLPT. Це дозволяє з успіхом використовувати мікроконтролери AVR новачками, що хочуть отримати знання з мікроелектроніки.
Ревич Ю. В. Практическое программирование микроконтроллеров Atmel AVR на языке ассемблера. — 2-е изд., испр. —СПб. : БХВ-Петербург, 2011. — 352 с. —ISBN 978-5-9775-0657-1.(рос.)
Евстифеев А. В. Микроконтроллеры AVR семейства Tiny. Руководство пользователя. —М. : Издательский дом «Додэка-XXI», 2007. — 432 с. — (Программируемые системы) —ISBN 978-5-94120-116-7.(рос.)
Евстифеев А. В. Микроконтроллеры AVR семейства Mega. Руководство пользователя. —М. : Издательский дом «Додэка-XXI», 2007. — 592 с. — (Программируемые системы) —ISBN 978-5-94120-090-0.(рос.)
