Procesory řady AVR se vyznačují Harvardskou architekturou, což znamená oddělení paměťového prostoru pro data a program. Protože mikrokontroléry AVR nemohou adresovat vnější paměť, jsou jedinými paměťovými prostory tohoto jednočipu paměti FLASH, RAM, E²PROM.

  Vnitřní programovatelná paměť je tvořena pamětí FLASH.  Tato paměť je používána vždy po dvou bajtech (1 instrukce). Mimo samotné instrukce může paměť programu obsahovat také pevně nastavená data v tzv. tabulkách. O tom jak procesor k programové paměti přistupuje si řekneme někdy v dalších dílech.

  Datová paměť je tvořena tzv. pamětí SRAM, což znamená STATIC RANDOM ACCESS MEMMORY, tedy statická paměť s náhodným přístupem. Narozdíl od dynamické RAM není nutné tuto paměť obnovovat a proto je práce s ní rychlejší.

  Jak je vidět na obrázku, datová paměť je rozdělena na základní 3 bloky. Prvním velmi důležitým blokem jsou registry pro obecné použití. Jedná se o 32 osmibitových buněk, které slouží jako operátory instrukcí, které k nim mají přímý přístup. Jedinými instrukcemi pracujícími s operandy, které registrové pole nevyužívají v celém rozsahu jsou SBCI, SUBI, CPI, ANDI, ORI, LDI. Tyto instrukce používají pouze registry R16 - R31.
  Vstupně-výstupní registry jsou velmi důležitou součásti mikrokontroléru AVR, stejně jako u všech ostatních. Slouží k řízení samotného procesoru a jeho periférií. Narozdíl od registrů pro obecné použití není u těchto paměťových buněk povolen přístup přes intrukce MOV a jim podobné, ale pouze přes instrukce IN a OUT, nebo nepřímým adresováním, které si probereme příště. Popis vstupně-výstupních registrů si uvedeme v příštím díle, kdy je využijeme pro obsluhu portu.
  Zbylou část paměti můžeme využívat libovolně pro ukládání přechodných dat. Je jasné, že tato data, stejně jako data uložena v řídících či odkládacích registrech, jsou po vypnutí napájení vymazána. Paměť můžeme adresovat přímo (adresou při zápisu intrukce), nebo nepřímo přes ukazatele.

Přímé adresování dat

Přímo můžeme adresovat:

• 1 registr z registrového pole (instrukce CLR, SER, ...)
  
• 2 registry z registrového pole (instrukce MOV, ...)
• vstupně-výstupní registr (instrukce IN, OUT)
• data ze SRAM (instrukce STS)

Přímé adresování spočívá v přímém zadání adresy do instrukce ať už číselně, nebo zástupným řetězcem reprezentujícím adresu daného registru (například R0, R1, PORTD).

Nepřímé adresování dat

Nepřímo můžeme adresovat několika způsoby:

• Nepřímo adresovat bez žádné další činnosti (instrukce ST)
• Nepřímo adresovat s posunutím (instrukce STD)
• Nepřímo adresovat s pre-dekrementem (instrukce ST)
• Nepřímo adresovat s post inkrementem (instrukce ST)

  Nepřímé adresování spočívá ve využití tzv. ukazatelů. Ukazatel je 16ti bitové číslo obsahující adresu zdrojového/cílového bajtu. Ukazatele známe u procesoru 3. X, Y, Z.
Ukazatel X ukazuje na bajt s adresou určenou registry (R26, R27), Y (R28, R29), Z (R30, R31). Každý z ukazatelů má své specifické použití.

  Pro nepřímé adresování využíváme ukazatel X, Y nebo Z.  Pro nepřímé adresování s posunutím můžeme využít ukazatelů Y a Z. Pro nepřímé adresování s pre-inkrementem a post inkrementem můžeme opět využít všech tří registrů.

  Nepřímo můžeme adresovat i paměť programu. Z ní si můžeme například načítat tabulky s daty reprezentující obrázek a podobně. Jejich využití si ale popíšeme někdy v budoucnu.

Příklady použití

CLR Rd 

•  vymaže registr

MOV Rd, Rr

•  přesune obsah registru Rr do Rd

STS adresa, Rr

• přesune obsah registru Rr na přímo adresované paměťové místo

ST Z, Rr

• přesune obsah registru Rr na adresu určenou ukazatelem Z

STD Z+a, Rr

• přesune obsah registru Rr na adresu určenou ukazatelem Z + a

ST -Z, Rr

• přesune obsah registru Rr na adresu určenou ukazatelem Z. Před touto činností je však ukazatel zmenšen o 1

ST Z+, Rr

• přesune obsah registru Rr na adresu určenou ukazatelem Z. Před touto činností je však ukazatel zvětšen o 1