Az Atmel AVR XMEGA mikrokontrollerek a valós idejű teljesítmény, a magas integrálás és az alacsony energiafogyasztás lehető legjobb kombinációját nyújtják az 8/16 bites MCU-alkalmazásokhoz. A Atmel AVR XMEGA eszközök Advanced analóg-digitális átalakítókat (ADC-k) alkalmaznak, melyek nagy sebességet és nagy felbontást biztosítanak. Ezek az ADC-k legfeljebb négy, különböző eredmény-regiszterekkel rendelkező konverziós csatornát kínálnak, amelyek különböző beállítási és konfigurációs folyamatokkal rendelkezhetnek. Ez megkönnyíti a használatot, mivel a különböző szoftvermodulok önállóan képesek ADC-hez hozzáférni és használni.
Az Eseményrendszer rövid és 100%-ban kiszámítható válaszidőt biztosít a perifériák közötti jeltovábbításhoz. Ez biztosítja a valós idejű vezérlést, és a CPU-t is tehermentesíti, mivel minden esemény alkalmával megszűnik egy megszakítás a kontextuskapcsolóval. A perifériák és a DMA-vezérlő nagy része Az Eseményrendszerhez csatlakozik. Az AVR XMEGA E sorozat aszinkron perifériás Eseményrendszert használ helyette.
Az AVR XMEGA 4 csatornás közvetlen memória-hozzáférési (DMA) vezérlő az adatmemória és a perifériák bármilyen kombinációja közötti gyors, CPU-független adatátvitelhez használható. Az aVR XMEGA eszközök a Atmel AVR CPU-t használják. A CPU utasításkészletét és tervezését úgy hangolják be, hogy a lehető legkisebb legyen a kódméret és a maximális végrehajtási sebesség. A aritmetikai és logikai műveletek egyetlen cikluson belüli végrehajtása azt jelenti, hogy az AVR XMEGA vezérlők MHz-enként 1MIPS értékkel közelebb helyezkednek el. A 32 x 8 bites, általános célú regiszterekkel rendelkező gyorselérésű regiszterfájl közvetlenül csatlakozik a aritmetikai logikai egységhez (ALU). Egy óraciklus alatt az ALU két tetszőleges regisztrációt adagolhat, elvégezhet egy kívánt műveletet, és visszaírhatja az eredményt. Hatékony támogatást nyújt a 8, 16 és 32 bites aritmetikai műveletekhez.
