Наиболее популярная среда разработки для Atmega - Ардуино, которая и начиналась именно для программирования контроллеров Atmel.
Бутлодер (bootloader) - это код (программка) прописанная в начальный адресах памяти контроллера.
Она предназначена для записи основной части программы в удобном режиме в ту же память только адресами выше. Когда контроллер включатся бутлоадер запускается всегда первым естественно и организует работу USB-VCOM устройства, которое может уже принимать/посылать байты через виртуальный COM порт (USB-VCOM). Через этот VCOM идет прошивка основной части программы и идет также отладка программы (на COM порт можно посылать информационные байты) - очень удобно.
Когда уже бутлодер прошит (обычно на заводе), то процесс программирования тривиален : подключили по USB , в системе появится COM порт, его выбираем, скетч компилим и прошивку кидаем на COM порт (Ctrl-U).
Board -> Arduino/Genuino UNO
Port -> COM15
Programmer - AVR ISP
Upload (Ctrl-U)