Flash存储器为1K～128K字节，支持并行编程和串行下载,下载寿命通常可达10,000次。由于AVR指令都为16位或32位，程序计数器对它按字进行寻址，因此FLASH存储器按字组织的，但在程序中访问FLASH存储区时专用指令LPM可分别读取指定地址的高低字节。
寄存器堆（R0～R31）、I/O寄存器和SRAM被统一编址。所以对寄存器和I/O口的操作使用与访问内部SRAM同样的指令。32个通用寄存器被编址到最前,I/O寄存器占用接下来的64个地址。从0X0060开始为内部SRAM。外部SRAM被编址到内部SRAM后。
AVR单片机的内部有64～4K的EEPROM数据存储器，它们被独立编址，按字节组织。擦写寿命可达100，000次。
1.I/O寄存器操作
I/O专用寄存器（SFR）被编址到与内部SRAM同一个地址空间，为此对它的操作和SRAM变量操作类似。
SFR定义文件的包含：
#include<avr/io.h>
io.h文件在编译器包含路径下的avr目录下，由于AVR各器件间存在同名寄存器地址有不同的问题，io.h文件不直接定义SFR寄存器宏，它根据在命令行给出的–mmcu选项再包含合适的ioxxxx.h文件。在器件对应的ioxxxx.h文件中定义了器件SFR的预处理宏，在程序中直接对它赋值或引用的方式读写SFR，如：
PORTB=0XFF;
Val=PINB;
从io.h和其总包含的头文件sfr_defs.h可以追溯宏PORTB的原型在io2313.h中定义：
#definePORTB_SFR_IO8(0x18)
在sfr_defs.h中定义：
#define_SFR_IO8(io_addr)_MMIO_BYTE((io_addr)+0x20)
#define_MMIO_BYTE(mem_addr)(*(volatileuint8_t*)(mem_addr))
这样PORTB=0XFF;就等同于*(volatileunsignedchar*)(0x38)=0xff;
0x38在器件AT90S2313中PORTB的地址对SFR的定义宏进一步说明了SFR与SRAM操作的相同点。
关键字volatile确保本条指令不会因C编译器的优化而被省略。
2.SRAM内变量的使用
一个没有其它属性修饰的C变量定义将被指定到内部SRAM，avr-libc提供一个整数类型定义文件inttype.h，其中定义了常用的整数类型如下表：
定义值长度（字节）值范围
int8_t1-128～127
uint8_t10～255
int16_t2-32768～32767
uint16_t20～65535
int32_t4-2147483648～2147483647
uint32_t40～4294967295
int64_t8-9.22*10^18～-9.22*10^18
uint64_t80～1.844*10^19
根据习惯，在程序中可使用以上的整数定义。定义、初始化和引用
如下示例：
uint8_tval=8;定义了一个SRAM变量并初始化成8
val=10;改变变量值
constuint8_tval=8;定义SRAM区常量
registeruint8_tval=10;定义寄存器变量
3.在程序中访问FLASH程序存储器
avr-libc支持头文件：pgmspace.h
#include<avr/pgmspace.h>
在程序存储器内的数据定义使用关键字__attribute__((__progmem__))。在pgmspace.h
中它被定义成符号PROGMEM。
(1)．FLASH区整数常量应用
定义格式：
数据类型常量名PROGMEM=值;
如：
charval8PROGMEM=1;
intval16PROGMEM=1;
longval32PROGMEM=1;
对于不同长度的整数类型avr-libc提供对应的读取函数：
pgm_read_byte(prog_void*addr)
pgm_read-word(prg_void*addr)
pgm_read_dword(prg_void*addr)
另外在pgmspace.h中定义的8位整数类型prog_charprog_uchar分别指定在FLASH内的8位有符号整数和8位无符号整数。应用方式如下：
charram_val;//ram内的变量
constprog_charflash_val=1;//flash内常量
ram_val=pgm_read_byte(&flash_val);//读flash常量值到RAM变量
对于应用程序FLASH常量是不可改变的，因此定义时加关键字const是个好的习惯。
(2).FLASH区数组应用：
定义：
constprog_ucharflash_array[]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};//定义
另外一种形式
constunsignedcharflash_array[]RROGMEM={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
读取示例：
unsigendcharI,ram_val;
for(I=0;I<10;I++)//循环读取每一字节
{
ram_val=pgm_read_byte(flash_array+I);
……//处理
}
(3)．FLASH区字符串常量的应用
全局定义形式：
constcharflash_str[]PROGMEM=“Hello,world!”;
函数内定义形式：
constchar*flash_str=PSTR(“Hello,world!”);
以下为一个FLASH字符串应用示例
#include<avr/io.h>
#include<avr/pgmspace.h>
#include<stdio.h>
constcharflash_str1[]PROGMEM=“全局定义字符串”;
intmain(void)
intI;
char*flash_str2=PSTR(“函数内定义字符串”);
while(1)
{
scanf(“%d”,&I);
printf_P(flash_str1);
printf(“n”);
printf_P(flash_str2);
printf(“n”);
}
}
4.EEPROM数据存储器操作
#include<avr/eeprom.h>
头文件声明了avr-libc提供的操作EEPROM存储器的API函数。
这些函数有：
eeprom_is_ready()//EEPROM忙检测（返回EEWE位）
eeprom_busy_wait()//查询等待EEPROM准备就绪
uint8_teeprom_read_byte(constuint8_t*addr)//从指定地址读一字节
uint16_teeprom_read_word(constuint16_t*addr)//从指定地址一字
voideeprom_read_block(void*buf,constvoid*addr,size_tn)//读块
voideeprom_write_byte(uint8_t*addr,uint8_tval)//写一字节至指定地址
voideeprom_write_word(uint16_t*addr,uint16_tval)//写一字到指定地址
voideeprom_write_block(constvoid*buf,void*addr,size_tn)//写块
在程序中对EEPROM操作有两种方式
方式一：直接指定EERPOM地址
示例：
#include<avr/io.h>
#include<avr/eeprom.h>
intmain(void)
{
unsignedcharval;
eeprom_busy_wait();//等待EEPROM读写就绪
eeprom_write_byte(0,0xaa);//将0xaa写入到EEPORM0地址处
eeprom_busy_wait();
val=eeprom_read_byte(0);//从EEPROM0地址处读取一字节赋给RAM变量val
while(1);
}
方式二：先定义EEPROM区变量法
示例：
#include<avr/io.h>
#include<avr/eeprom.h>
unsignedcharval1__attribute__((section(".eeprom")));//EEPROM变量定义方式
intmain(void)
{
unsignedcharval2;
eeprom_busy_wait();
eeprom_write_byte(&val1,0xAA);
eeprom_busy_wait();
val2=eeprom_read_byte(&val1);
while(1);
}
在这种方式下变量在EEPROM存储器内的具体地址由编译器自动分配。相对方式一，数据在EEPROM中的具体位置是不透明的。为EEPROM变量赋的初始值，编译时被分配到.eeprom段中,可用avr-objcopy工具从.elf文件中提取并产生ihex或binary等格式的文件。