ATmega163是基于AVR架構(gòu)的低功耗CMOS 8位微控制器。通過在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行強(qiáng)大的指令，ATmega163實(shí)現(xiàn)了接近每兆赫1 MIPS的吞吐量，允許系統(tǒng)設(shè)計(jì)師根據(jù)處理速度優(yōu)化功耗。

AVR核心結(jié)合了一個(gè)豐富的指令集與32個(gè)通用工作寄存器。所有32個(gè)寄存器都直接連接到算術(shù)邏輯單元（ALU），允許在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行的一條指令中訪問兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。由此產(chǎn)生的體系結(jié)構(gòu)代碼效率更高，同時(shí)實(shí)現(xiàn)的吞吐量比傳統(tǒng)的CISC微控制器快10倍。ATmega163提供以下功能：16K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)自編程閃存、512字節(jié)EEPROM、1024字節(jié)SRAM、32條通用I/O線、32個(gè)通用工作寄存器、三個(gè)靈活的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（具有比較模式）、內(nèi)部和外部中斷、面向字節(jié)的兩線串行接口、以及8通道、10位ADC、帶內(nèi)部振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器、可編程串行UART、SPI串行端口和四種軟件可選擇的節(jié)能模式。空閑模式停止CPU，同時(shí)允許SRAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、SPI端口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。斷電模式保存寄存器內(nèi)容，但凍結(jié)振蕩器，禁用所有其他芯片功能，直到下一次中斷或硬件復(fù)位。在省電模式下，異步定時(shí)器振蕩器繼續(xù)運(yùn)行，允許用戶在設(shè)備的其余部分處于休眠狀態(tài)時(shí)保持一個(gè)定時(shí)器基。ADC降噪模式停止CPU和除異步定時(shí)器和ADC以外的所有I/O模塊，以將ADC轉(zhuǎn)換過程中的開關(guān)噪聲降至最低。片上ISP閃存可以通過SPI串行接口或傳統(tǒng)的編程器進(jìn)行編程。通過安裝一個(gè)自編程引導(dǎo)加載程序，微控制器可以在應(yīng)用程序內(nèi)更新，而無需任何外部組件。引導(dǎo)程序可以使用任何接口將應(yīng)用程序下載到應(yīng)用程序閃存中。通過在單片芯片上結(jié)合8位CPU和系統(tǒng)內(nèi)自編程閃存，Atmel ATmega163是一款功能強(qiáng)大的微控制器，為許多嵌入式控制應(yīng)用提供了高度靈活和經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。ATmega163 AVR支持全套程序和系統(tǒng)開發(fā)工具，包括：C編譯器、宏匯編程序、程序調(diào)試器/模擬器、在線仿真器和評估工具包。

快速存取寄存器文件概念包含32 x 8位通用工作寄存器，具有單時(shí)鐘周期訪問時(shí)間。這意味著在一個(gè)單時(shí)鐘周期內(nèi)，執(zhí)行一個(gè)算術(shù)邏輯單元（ALU）操作。從寄存器文件輸出兩個(gè)操作數(shù)，執(zhí)行該操作，結(jié)果存儲回寄存器文件中-在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)。32個(gè)寄存器中的6個(gè)可用作3個(gè)16位間接地址寄存器指針，用于數(shù)據(jù)空間尋址，從而實(shí)現(xiàn)高效的地址計(jì)算。三個(gè)地址指針中的一個(gè)也用作Flash程序存儲器中查找表的地址指針。這些增加的功能寄存器是16位X、Y和Z寄存器。ALU支持寄存器之間或常量和寄存器之間的算術(shù)和邏輯操作。單寄存器操作也在ALU中執(zhí)行。圖5顯示了ATmega163 AVR增強(qiáng)型RISC微控制器體系結(jié)構(gòu)。除了寄存器操作之外，常規(guī)的存儲器尋址模式也可以用于寄存器文件。這是因?yàn)榧拇嫫魑募环峙淞?2個(gè)最低的數(shù)據(jù)空間地址（$00-$1F），允許像普通內(nèi)存位置一樣訪問它們。I/O內(nèi)存空間包含64個(gè)CPU外圍功能地址，如控制寄存器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、A/D轉(zhuǎn)換器和其他I/O功能。I/O內(nèi)存可以直接訪問，也可以作為寄存器文件$20-$5F之后的數(shù)據(jù)空間位置進(jìn)行訪問。