Vi điều khiển AVR là bộ xử lý RISC với kiến trúc Harvard. (Thuật ngữ
kiến trúc Harvard dùng để chỉ một đặc điểm là đơn vị xử lý trung tâm (CPU) có bộ nhớ chương trình và một bộ nhớ dữ liệu tách biệt [3]). Họ vi điều khiển AVR có những đặc điểm sau:
• Có thể sử dụng xung clock lên đến 16MHz, hoặc sử dụng xung clock nội lên đến 8 MHz (sai số 3%).
lượng lớn, có SRAM (Ram tĩnh) lớn, và đặc biệt có bộ nhớ lưu trữ lập trình được EEPROM.
• Bộ nhớ chương trình Flash có thể lập trình lại rất nhiều lần và dung lượng lớn, có SRAM (RAM tĩnh) lớn, và đặc biệt có bộ nhớ lưu trữ lập trình được EEPROM.
• Nhiều ngõ vào ra (I/O PORT) 2 hướng (bi-directional). • 8 bits, 16 bits timer/counter tích hợp PWM.
• Các bộ chuyển đối Analog – Digital phân giải 10 bits, nhiều kênh. • Chức năng Analog comparator.
• Giao diện nối tiếp USART (tương thích chuẩn nối tiếp RS-232). • Giao diện nối tiếp Two –Wire –Serial (tương thích chuẩn I2C)
Master và Slaver.
• Giao diện nối tiếp Serial Peripheral Interface (SPI). Họ vi điều khiển AVR được chia làm ba loại, đó là :
1. TinyAVR ( như AT tiny 13, AT tiny 22…) có kích thước bộ nhớ nhỏ, ít bộ phận ngoại vi.
2. AVR (dòng AVR, như AT90S8535, AT90S8515,…) có kích thước bộ nhớ vào loại trung bình
3. MegaAVR (như ATmega32, ATmega128,…) với bộ nhớ có kích thước vài Kbyte đến vài trăm Kb cùng với các bộ ngoại vi đa dạng được tích hợp trên chip.
Sự khác nhau cơ bản giữa các dòng chính là cấu trúc ngoại vi, còn nhân thì vẫn như nhau. Ví dụ như TinyAVR có số chân hay cấu tạo thu gọn hơn so với các thiết bị MegaAVR khác. Nhưng tất cả các thiết bị trong họ AVR đều có chung một tập lệnh, và tổ chức bộ nhớ giống nhau. Một số vi điều khiển AVR bao gồm: SRAM, EEPROM và giao tiếp SRAM mở rộng, bộ chuyển đổi tương tự số (ADC), cấu trúc nhiều tuyến, UART, USART…
Các vi điều khiển MegaAT hay TinyAT đều cùng có chung một nhân AVR.