與編譯器開發商密切合作優化微控制器開發

直接尋址
如在指針位移一節所述， AVR原來有一個頁面直接尋址模式，但是，對于編譯器該模式難于使用，且效率較低。由于我們需要更多的編碼空間來增加位移量，因此取消了頁面直接尋址模式。不過，如果完全沒有直接尋址模式，代碼效率也會降低，因為在有些情況下需要訪問存放在數據存儲器中的變量。尤其是處理靜態字符時，代碼開銷將會很大(達到50%)，因為靜態變量必須保存在數據存儲器中，不能自動放置到寄存器中。為了克服代碼效率低下的問題，我們占用一個16位地址來增加一些非頁面直接尋址指令。這樣，就可用一條指令來完成64KB數據空間的尋址。要訪問如此大的一個存儲器區域，訪問指令必須是兩個16位字。

如果訪問的字節數少(例如讀取一個字符)，使用這種尋址方式的效率高于指針方式。對于較大的區域，可能仍然是使用間接尋址比較有效(參見下面的示例)。

Loading of a character:
　　Indirect addressing (6 Bytes): Direct addressing (4 Bytes):
　LDI R30,LOW(CHARVAR) LDS R16,CHARVAR
　LDI R31,HIGH(CHARVAR)
　　　LD R16, Z
Loading of a long integer:
　Indirect addressing (12 Bytes) Direct addressing (16 Bytes)
　LDI R30,LOW(LONGVAR) LDS R0,LONGVAR
LDI R31,HIGH(LONGVAR) LDS R1,LONGVAR+1
　　　LDD R0,Z LDS R2,LONGVAR+2
　　　LDD R1,Z+1 LDS R3,LONGVAR+3
　　　LDD R2,Z+2
　　　LDD R3,Z+3

零標志傳播
為實現條件轉移，需要使用一些指令來操作由一些標志(flag)構成的AVR狀態寄存器。跟在這類指令之后的條件轉移指令(conditional branch instruction)是否執行轉移，取決于這些標志的設置。使用運算指令操作這些標志，就可檢查一個數A與另一個數B之間的大小關系。當被檢查的數為8位的數時，不存在什么問題，因為所有標志都依賴一條指令設置的標志值。當被檢查的數為16位或32位的數時(這在C語言中是常有的情況)，問題就有點棘手了，例如一個32位減法操作就相當于要連續進行4個8位減法操作，而每做一次8位減法，就會產生一組新的標志。

為傳播進位標志，大多數處理器都包含一些能處理進位標志先前設置值的指令。例如，帶進位的減法(SBC)指令；執行SBC A,B語句就相當于將A變成進位位。但要正確完成所有的條件轉移操作，這里還有另一個標志需要傳播，即零標志。

示例：
　　　A=R3:R2:R1:R0,
　　　B=R7:R6:R5:R4

我們打算從A中減去B，并如果A=B就跳轉到一個指定位置。如果這個零標志只依賴于最后的運算指令，那么下面的指令將不會執行：

　　　SUB R0,R4
　　　SBC R1,R5
　　　SBC R2,R6
　　　SBC R3,R7 ; R3=R7
　　　=> Zero flag set
　　　BREQ destination

這是因為BREQ指令使用的標志值只取決于最后的SBC指令設置的標志值。如果大多數高位直接相等，即便32位數不相等，零標志也將被置位，而轉移也會被執行。這種問題也會出現在其他的條件轉移上。

有兩種辦法可以解決這個問題。一是保存每個指令產生的標志，然后在第四個減法完成后檢查所有的零標志。另一個更精細的方法是在進位指令中傳播零標志(參見下面方式)：

Znew =Not(R7) AND
　　　Not(R6) AND
　　　...
　　　Not(R0) AND
　　　Zold

使用這種方式傳播零標志，所有條件轉移在最后一個減法操作完成后都會被執行，因為參與標志(溢出和正數標志)所剩部分只取決于最高位字節。