ملف المسجلات عامة الأغراض:
يحوي معالج AVR مجموعة من المسجلات عامة الأغراض تدعى بملف المسجلات Register File. يحوي هذا الملف 32 مسجل من R0 حتى R31 . يمكن إجراء جميع العمليات الحسابية والمنطقية على هذه المسجلات. تشكل هذه المسجلات جزءاً من ذاكرة المعطيات حيث تحتل مجال العناوين من 0x00 حتى 0x1F وذلك لتسهيل الوصول إليها. لكنها لا تعتبر ذاكرة RAM من الناحية الفيزيائية .
المؤشرات عامة الأغراض:
يمكن استخدام المسجلات الستة الأخيرة من ملف المسجلات كثلاث مؤشرات إلى الذاكرة . يشكل كل زوج من المسجلات 8 بت مؤشر بطول 16 بت كما في الشكل التالي:

المسجلات الخاصة SFR
يتم التحكم بطرفيات المتحكم AVR من خلال مجموعة من مسجلات التحكم الخاصة . تشكل هذه المسجلات فضاء عنونة خاص يسمى فضاء الدخل/الخرج ويمكن الوصول إليه بتعليمات IN و OUT . يمتد مجال عنونة الدخل /الخرج من العنوان 0x00 إلى 0x3F . يمكن الوصول إلى مسجلات التحكم أيضاً من خلال فضاء عنونة ذاكرة المعطيات حيث يحتل المجال من 0x20 إلى 0x5F وتستخدم في هذه الحالة التعليمات LD و ST . أما ذاكرة RAM الحقيقة فتبدأ من العنوان 0x60 .
المكدس والإجراءات الفرعية
تحوي معظم متحكمات AVR مكدس برمجي. ويقصد بكلمة يرمجي أنه جزء من ذاكرة المعطيات المؤقتة (Data RAM ) . ويستطيع المبرمج التحكم بمكانه بواسطة مؤشر المكدس SP .
المسجل SP عبارة عن مسجل 16 بت يشير إلى قمة المكدس وبتألف من مسجلين 8 بت هما SPL و SPH . يجب تهيئة هذا المسجل في بداية البرنامج قبل أي عملية استدعاء وقبل تقعيل المقاطعات .
ينمو المكدس من العناوين الأعلى إلى العناوين الأخفض أي أن مؤشر المكدس ينقص عند دفع المعلومات إليه سواءً بشكل مباشر بالتعليمة PUSH أو عند استدعاء الإجراءات الفرعية أو عند الانتقال إلى إجراء خدمة مقاطعة حيث يخزن عنوان العودة في المكدس.
يهيئ SP عادةً بحيث يشير إلى نهاية ذاكرة RAM في المعالج وذلك لإبقاء باقي الذاكرة متاحاً للمعطيات الأخرى.

مجموعة التعليمات
يمتلك AVR مجموعة تعليمات غنية مؤلفة من 131 تعليمة. تقسم هذه التعليمات إلى أربع مجموعات : التعليمات الحسابية ، تعليمات البتات ، تعليمات التفرع وتعليمات نقل البيانات.
تعليمات التحميل ونقل البيانات
تقوم هذه التعليمات بنقل البيانات بين المسجلات أو بين مسجل والذاكرة وبالعكس أو بين مسجل ومسجل خاص وبالعكس أو تحميل قيمة فورية في مسجل ما.
ملاحظات :
1- التعليمة LDI ( وجميع التعليمات المنتهية بالحرف I ) تحمل قيمة فورية في أحد المسجلات من R16 حتى R31 ولا يمكن استخدام المسجلات الأخرى لتحميل القيم الفورية.
2- تختلف تعليمات النقل من وإلى الذاكرة بنمط العنونة ، أي بطريقة حساب عنوان الحجرة المقصودة.
3- التعليمات OUT و IN تتعامل مع فضاء عنونة الدخل والخرج وتستخدم مع المسجلات الخاصة SFR.
4- التعليمات LPM و SPM تتعاملان مع ذاكرة البرنامج ROM .