ATmega16有4個8位的雙向I/O端口PA、PB、PC、PD，他們對外對應32個I/O引腳，每一位都可以獨立地用于邏輯信號的輸入和輸出。在5V工作電壓下，輸出高點平時，每個引腳可輸出達20mA的驅動電流；而輸出低電平時，每個引腳可吸收最大為40mA的電流，可以直接驅動發光二極管（一般的發光二極管的驅動電流為10mA）和小型繼電器等小功率器件。

AVR大部分的I/O端口都具備雙重功能（有的還有第三功能）。其中第一功能是作為數字通用I/O接口使用，而復用的功能可分別與片內的各種不同功能的外圍接口電路組合成一些可以完成特殊功能的I/O口，如定時器、計數器、串行接口、模擬比較器、捕捉器、USART、SPI等。

AVR單片機的每組I/O口都配備有三個8位寄存器，分別是：

1、方向控制寄存器DDRx；

2、數據寄存器PORTx；

3、輸入引腳寄存器PINx

x=A/B/C/D，I/O口的工作方式和表現特征由這三個I/O寄存器控制。

方向控制寄存器DDRx用于控制I/O口的輸入輸出方向，及控制I/O口的工作方式為輸出方式還是輸入方式。

DDRx=1時，I/O口處于輸出工作方式；此時數據寄存器PORTx中的數據輸出到外部引腳。

DDRx=0時，I/O口處于輸入工作方式；此時輸入引腳寄存器PINx中的數據就是外部引腳的實際電平，通過讀I/O指令可將物理引腳的真實數據讀入MCU。

此外，當I/O口定義為輸入時（DDRx=0），通過PORTx的控制，可使用或不使用內部的上拉電阻。

AVR單片機中端口的配置：AVR單片機的I/O口是標準的三態口（高電平、低電平、高阻態這三種狀態）。

1）使用 AVR 的 I/O 口，首先要正確設置其工作方式，確定其工作在輸出方式還是輸入方式。

2）當 I/O 工作在輸入方式，要讀取外部引腳上的電平時，應讀取 PINxn 的值，而不是PORTxn 的值。

3）當 I/O 工作在輸入方式，要根據實際情況使用或不使用內部的上拉電阻。

4）一旦將 I/O口的工作方式由輸出設置成輸入方式后，必須等待一個時鐘周期后才能正確的讀到外部引腳 PINxn 的值。

我們可以直接使用 C的語句對 I/O 口寄存器進行操作，如：

// 定義PortA口的工作方式

DDRA = 0x01;       // 定義PA口的第0位為輸出方式

PORTA = 0x00;      // PA口的第0位輸出“1”，LED不亮

PORTA |=~（1 << PA0）;    // PA口第0位輸出取反

更加標準的C 程序可以采用以下的寫法：

PORTA=1<<(PA0)|1<<(PA3); // PA口的第0位和第3位輸出“1”，其它為“0”

這里，1<<(PA0)表示邏輯1左移0位，結果為0b00000001;而1<<(PA3) 表示邏輯1左移3位，結果為0b00001000。0b00000001在同0b00001000相與，結果為0b00001001。