ATmega64是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间， ATmega64 的数据吞吐率高达1 MIPS/MHz，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。

ATmega64 AVR内核具有丰富的指令集和32 个通用工作寄存器。所有的寄存器都直接与算逻单元(ALU) 相连接，使得一条指令可以在一 个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的CISC 微控制器最高至10 倍的 数据吞吐率。

ATmega64有如下特点:64K字节的系统内可编程Flash(具有同时读写的能力，即RWW)， 2K 字节EEPROM，4K 字节SRAM，53 个通用I/O 口线，32 个通用工作寄存器，实时计数 器(RTC)， 四个具有比较模式与PWM 的灵活的定时器/ 计数器(T/C), 两个USART，面 向字节的两线串行接口， 8 路10 位具有可选差分输入级可编程增益的ADC ，具有片内振 荡器的可编程看门狗定时器，一个SPI 串行端口，与IEEE 1149.1 标准兼容的、可用于 访问片上调试系统及编程的JTAG 接口，以及六个可以通过软件进行选择的省电模式。工 作于空闲模式时CPU 停止工作，而SRAM、T/C、SPI 端口以及中断系统继续工作；掉 电模式时晶体振荡器停止振荡，所有功能除了中断和硬件复位之外都停止工作；在省电 模式下，异步定时器继续运行，允许用户保持一个时间基准，而其余功能模块处于休眠状 态；ADC噪声抑制模式时终止CPU 和除了异步定时器与ADC以外所有I/O模块的工作， 以降低ADC 转换时的开关噪声； Standby 模式下只有晶体或谐振振荡器运行，其余功能 模块处于休眠状态，使得器件只消耗极少的电流，同时具有快速启动能力；扩展Standby 模式下则允许振荡器和异步定时器继续工作。

本芯片是以Atmel 高密度非易失性存储器技术生产的。片内ISP Flash 允许程序存储器通 过ISP 串行接口，或者通用编程器进行编程，也可以通过运行于AVR 内核之中的引导程 序进行编程。引导程序可以使用任意接口将应用程序下载到应用Flash存储区(Application Flash Memory)。在更新应用Flash存储区时引导Flash区(Boot Flash Memory)的程序继续 运行，实现了RWW 操作。 通过将8 位RISC CPU 与系统内可编程的Flash 集成在一个 芯片内， ATmega64 成为一个功能强大的单片机，为许多嵌入式控制应用提供了灵活而 低成本的解决方案。

ATmega64 具有一整套的编程与系统开发工具，包括：C 语言编译器、宏汇编、 程序调试 器/ 软件仿真器、仿真器及评估板。

ATmega64产品特性
• 高性能、低功耗的 8 位AVR® 微处理器
• 先进的RISC 结构
– 130 条指令 – 大多数指令执行时间为单个时钟周期
– 32个8 位通用工作寄存器
– 全静态工作
– 工作于16 MHz 时性能高达16 MIPS
– 只需两个时钟周期的硬件乘法器
• 非易失性程序和数据存储器
– 64K 字节的系统内可编程 Flash
　　擦写寿命: 10,000 次
– 具有独立锁定位的可选Boot 代码区
　　通过片上Boot 程序实现系统内编程
　　真正的同时读写操作
– 2K字节的EEPROM
　　擦写寿命: 100,000 次
– 4K字节片内SRAM
– 64K 字节可选外部存储空间
– 可以对锁定位进行编程以实现用户程序的加密
– 通过SPI 接口进行系统内编程
• JTAG 接口( 与IEEE 1149.1 标准兼容)
– 符合JTAG 标准的边界扫描功能
– 支持扩展的片内调试功能
– 通过JTAG 接口实现对Flash、EEPROM、熔丝位和锁定位的编程
• 外设特点
– 两个具有独立预分频器和比较器功能的8 位定时器/ 计数器
– 两个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的扩展16 位定时器/ 计数器
– 具有独立振荡器的实时计数器RTC
– 两路8 位PWM 通道
– 6路编程分辨率从1 到 16 位可变的PWM 通道
– 8路10 位ADC
　　8 个单端通道
　　7 个差分通道
　　2 个具有可编程增益（1x, 10x, 或200x）的差分通道
– 面向字节的两线接口
– 可编程的串行USART
– 可工作于主机/ 从机模式的SPI 串行接口
– 具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器
– 片内模拟比较器
• 特殊的处理器特点
– 上电复位以及可编程的掉电检测
– 片内经过标定的RC 振荡器
– 片内/ 片外中断源
– 6种睡眠模式: 空闲模式、ADC 噪声抑制模式、省电模式、掉电模式、Standby 模式以及扩展的Standby 模式
– 软件选择时钟频率
– 熔丝位选择的ATmega103 兼容模式
– 全局上拉禁止
• I/O 和封装
– 53个可编程的I/O 口
– 64引脚TQFP 封装, 与 64 引脚MLF 封装
• 工作电压
– ATmega64L：2.7 - 5.5V
– ATmega64：4.5 - 5.5V
• 速度等级
– ATmega64L：0 - 8 MHz
– ATmega64：0 - 16 MHz