В микроконтроллерах AVR XMEGA используется ЦП Atmel AVR®. Набор команд и дизайн ЦП разработаны таким образом, чтобы минимизировать длину кода, при этом максимально увеличив скорость выполнения команд. Арифметические и логические операции выполняются за один цикл – это означает, что микроконтроллеры AVR XMEGA работают со скоростью, близкой к 1 млн команд в секунду на МГц. Регистровый файл с возможностью быстрого доступа к любому из тридцати двух 8-разрядных рабочих регистров общего назначения напрямую подключен к арифметическому логическому устройству (АЛУ). За один тактовый цикл в АЛУ можно загрузить содержимое двух произвольных регистров, выполнить требуемую операцию и записать результат обратно. Это обеспечивает эффективную поддержку 8-, 16- и 32-разрядной арифметики.
