avr单片机是1997年由atmel公司研发出的增强型内置flash的risc(reducedinstructionsetcpu)精简指令集高速8位单片机。高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位一直是衡量单片机性能的重要指标，而avr单片机是典型高性能单片机。
早期单片机，比如51单片机为了提高可靠性(防止数据误读或跑飞)采用较高的分频系数对时钟分频，使得指令周期长，执行速度慢。例如51单片机需要12个晶振周期才能组成1个机器周期，而且很多指令需要2个机器周期才能执行。avr单片机的推出，彻底打破这种旧设计格局，废除了机器周期，采用精简指令集，取指周期短，又可预取指令，实现流水作业，故可高速执行指令。avr单片机在12个晶振周期中能执行12条指令，从这个角度看，如果晶振频率相同，avr的速度是51的12倍到24倍。
avr有32个通用寄存器，在进行大量复杂运算时，avr的32个寄存器可相当于51的32个累加器，克服了51系列单片机只有单一累加器数据处理造成的瓶颈现象，在复杂运算时速度比51快5倍以上。由此可看出，51与avr相比是多么慢，avr是多么快。
avr系列单片机多内部集成了多路ad转换器、电压比较器、isp、i2c、jtag总线电路、uart串口、大功率io口、看门狗等实用电路，并且很多avr单片机型号有eeprom、flash、sram三种存储器，可以实现实时修改程序存储器中的内容，即avr单片机可以自己修改自己的程序。同时avr一般能工作在宽电压范围(2.7～6.0v)，有的居然可以在1.8v电压下工作。以上这些性能只是avr众多性能中的一部分，然而已经让51系列单片机望尘莫及了。
如此高性能的单片机价格居然和51单片机差不多，比如atmega8价格为8元左右，atmega16在13元左右，这是avr有极高性价比的真实写照。
avr家族人丁兴旺，包括atinyavr(微小型)、低功耗类、atmegaavr高中低档5类单片机。它们都基于同一核心技术，但在内部集成的电路多少上有不同。不论你要做电子手表还是视频处理，都有一款合适的avr单片机能满足你的需要。
本文只列出atmega16中档单片机的性能：
16kb的flash程序存储器；512b的eeprom；1kb的sram；32个快速寄存器；32个大功率io口；20个中断；2个外部中断口；有spi、suart、i2c总线接口；2个8位定时器；1个16位定时器；3个pwm通道；有实时时钟rtc；8个10位ad通道；电压比较器；看门狗；内置时钟振荡器；jtag接口；isp在线编程；电压范围为2.7v-5.5v；外部时钟晶振0-16mhz；有pid和多种贴片封装。
avr的io口能输出20ma和吸收40ma的电流，不仅可直接驱动led，甚至可直接驱动微型直流减速电机。而且avr的io口可编程设置成输入、输出、高阻态状态，是真正的3态io口。和51相比使用avr开发产品你会发现前所未有的方便和自由。
avr单片机可上操作系统，比如ucos2、linux等，自主编程实现操作系统功能也很容易。
根据任务具体需要选择最合适的单片机，使单片机资源充分利用，使系统性价比达到最高，同时兼顾未来扩展需要，不要一味选用高性能单片机，这就是选单片机的原则。
用arm+操作系统做超声波测距仪——杀鸡用了牛刀。用avr中档单片机做机器视觉——有些吃不消。如果把它们调换一下，一切就恰到好处了。
学avr单片机的好书是《avr单片机嵌入式系统原理与应用实践》，封面见下图。
avr一般采用cvavr编程软件编程，也可用gungccavr、avrstudio软件编程。可采用汇编或c语言编程。烧程序前先输出hex文件，然后用slisp(双龙isp)软件加载，再通过isp编程线或者25针并口连接线烧入avr单片机，支持在线编程。
由于avr单片机最小系统很简单，就是电源+晶振(可不用)+led+isp接口(通电就运行，断电就停止，不用复位电路)，因此任何初学者都可以用面包板搭出avr最小系统，并且编程实践。
使用avr单片机时注意要正确设置熔丝位，slisp软件就可设置，熔丝位可决定单片机是采用外部晶振还是采用内部时钟振荡器，如果熔丝位设置为采用外部晶振，而电路中没有接入晶振，则avr程序不能运行。很多初学者忽视了这一点，他们的avr系统不能运行却找不到原因。再有就是avr的io口在使用前需先编程设置其状态，否则你将发现程序在运行，但io口没信号。