Аж даже интересно спросить.
Что можно такое наваять в АВРке, чтобы нужно было так уж сильно защищать? Вот, к примеру, у меня в руках ваш девайс. Я вижу, что к нему подключено, какие сигналы на шинах и т.п. Понимаю, как оно работает. Могу ли я написать программу, чтобы сделать такую же девайсину? Ага, при этом я наталкиваюсь на страшный программный секрет, который ну никак не позволяет мне это сделать? Что за бином Ньютона такой?
При этом, если АВРка управляет атомным реактором, и при отладке программы было их взорвано три, то да, дешевле клонировать - но это не ширпотреб - кому я буду продавать клоны? А если это тамагочи, так в чём проблема именно программирования? При этом получите код, пригодный к развитию, а не дурной hex. Гораздо серьёзнее на продажу влияет маркетинговая политика, сделать можно что угодно - попробуй раскрутить продажи. Потом будете продавать тысячами и затраты на разработку поделятся на тысячи, ну и главный принцип никто не отменял - "чтобы тебя не догнали, нужно бежать быстрее всех".

1. В нашем случае АВР управляет хоть и не атомным реактором, но мегаватты там имеются.
2. Потребитель всего 1, а вот тех, кто хотел бы ему это оборудование продать 2. Наша, и другая фирма.
3. У нас везде стоят по 2 процессора и каждый всё время другого контролирует. У другой фирмы такого нет, но имеются дружеские и родственные связи с потребителем.
4. Тысяч таких девайсов быть не может в принципе, только десятки. Но оборудование дорогое.

А вообще к одному из наших девайсов подходят 3 шины: USB, CAN и RS485. Этот девайс работает с другими нашими и не нашими девайсами. Чтобы понять как это работает - придётся разобраться со всеми. И кода там более 64 кбайт (AT90CAN128).

А насчёт ширпотреба, я с вами согласен. Только вот делать ширпотреб у нас вообще не выгодно. С китайцами конкурировать невозможно. В частности по тем причинам, о которых вы пишите. Я, например, только 2 вида ширпотреба, успешно выпускаемого у нас, знаю - автомобильные фенечки (их почему то компьютерами называют) и подъездные домофоны. А всё остальное, что у нас делается, - весьма ограниченный рынок сбыта имеет. Только за счёт этого и держится. Ну не выгодно тем же китайцам этим заниматься.

Если потребитель 1 а поставщиков 2, то между тремями участниками рынка можно и повзаимодействовать. К сожалению, родственные и прочие внеэкономические связи плюют на всё, легко купят более дорогое и плохое.
Вам, имхо, остаётся только "бежать впереди" т.е. особо чутко прислушиваться к заказчику на предмет развития изделий, ну и тянуть одеяло на себя - чтобы замена вашего изделия на другое (ваше же, но старое) приводила к понижению функциональности всей системы

Подскажи как их проверять.

Возможно я чего-то не понимаю, но кто мешает дизасемблировать прошивку?

Так если она есть, никто не мешает. Но разве нет разницы - иметь результат дизассембляции или текст программы с комментариями, нормальными именами функций, меток etc. ? Я об этом.

Контролируют друг-друга по spi?
Просто интересен подход в общих чертах применительно к AVR.
Само-собой, если речь не затронет ваши know-how

А ещё есть разница на чём была программа написана, на ассемблере или на Си.