Aceleración del temporizador AVR en ATmega328

Cuando se ejecuta en el preescalador de reloj de 64 en ATmega328, uno de mis temporizadores se acelera por razones desconocidas en un momento particular de la ejecución.

Estoy usando dos temporizadores en ATmega328 para generar el reloj que necesita TLC5940 (vea a continuación por qué; esto es irrelevante para la pregunta). TIMER0genera una señal de reloj utilizando Fast PWM OC0By se configura de la siguiente manera:

TCCR0A = 0
    |(0<<COM0A1)    // Bits 7:6 – COM0A1:0: Compare Match Output A Mode
    |(0<<COM0A0)    // 
    |(1<<COM0B1)    // Bits 5:4 – COM0B1:0: Compare Match Output B Mode
    |(0<<COM0B0)
    |(1<<WGM01)     // Bits 1:0 – WGM01:0: Waveform Generation Mode
    |(1<<WGM00)
    ;
TCCR0B = 0
    |(0<<FOC0A)     // Force Output Compare A
    |(0<<FOC0B)     // Force Output Compare B
    |(1<<WGM02)     // Bit 3 – WGM02: Waveform Generation Mode
    |(0<<CS02)      // Bits 2:0 – CS02:0: Clock Select
    |(1<<CS01)
    |(0<<CS00)      // 010 = clock/8
    ;
OCR0A = 8;
OCR0B = 4;
TIMSK0 = 0;

TIMER2hace girar una línea de datos para generar un pulso de borrado cada 256 TIMER0ciclos y se configura de la siguiente manera:

ASSR = 0;
TCCR2A = 0
    |(0<<COM2A1)    // Bits 7:6 – COM0A1:0: Compare Match Output A Mode
    |(0<<COM2A0)    // 
    |(0<<COM2B1)    // Bits 5:4 – COM0B1:0: Compare Match Output B Mode
    |(0<<COM2B0)
    |(0<<WGM21)     // Bits 1:0 – WGM01:0: Waveform Generation Mode
    |(0<<WGM20)
    ;
TCCR2B = 0
    |(0<<FOC2A)     // Force Output Compare A
    |(0<<FOC2B)     // Force Output Compare B
    |(0<<WGM22)     // Bit 3 – WGM02: Waveform Generation Mode
    |(1<<CS22)      // Bits 2:0 – CS02:0: Clock Select
    |(0<<CS21)
    |(0<<CS20)      // 100 = 64
    ;
OCR2A = 255;
OCR2B = 255;
TIMSK2 = 0
    |(1<<TOIE2);    // Timer/Counter0 Overflow Interrupt Enable

TIMER2llama a un ISR en caso de desbordamiento (cada 256 ciclos). El ISR genera manualmente un pulso de borrado y un pulso de bloqueo si es necesario:

volatile uint8_t fLatch;

ISR(TIMER2_OVF_vect) {
    if (fLatch) {
        fLatch = 0;
        TLC5940_XLAT_PORT |=  (1<<TLC5940_XLAT_BIT);        // XLAT -> high
        for (int i=0;i<10;i++)
            nop();
        TLC5940_XLAT_PORT &= ~(1<<TLC5940_XLAT_BIT);        // XLAT -> high
    }
    // Blank
    TLC5940_BLANK_PORT |= (1<<TLC5940_BLANK_BIT);
    for (int i=0;i<10;i++)
        nop();
    TLC5940_BLANK_PORT &= ~(1<<TLC5940_BLANK_BIT);
}

El nop()retraso en el código anterior es solo para hacer que el pulso sea más evidente en la traza del analizador lógico. Así es como se ve el ciclo en la main()función: envíe algunos datos en serie, espere a que ISR se encargue del enganche y luego vuelva a hacerlo:

for (;;) {
    if (!fLatch) {
        sendSerial();
        fLatch = 1;
        _delay_ms(1);
    }
    nop();
}

sendSerial()hace algunos envíos SPI ( código en pastebin por razones de brevedad ). Mi problema es que después de que se sendSerial()completa, mientras espera fLatchque se establezca en bajo (procesado), el temporizador de reloj se acelera. Aquí está la traza del analizador lógico (recorté las áreas donde la misma señal continúa para hacer el gráfico más pequeño):

En el lado izquierdo, los canales 0 y 1 muestran el final de la cola de los datos SPI que se envían. También a la izquierda, en el canal 4, puede ver un pulso de borrado. En el canal 2, el pulso de reloj avanza como se esperaba. Justo donde está el espacio en la imagen, fLatchse establece 1dentro de la main()rutina. Y poco después se TIMER0acelera en un factor de aproximadamente 4. Eventualmente, se realizan el pulso de borrado y el pulso de enganche (canales 3 y 4, tercio derecho de la imagen), y ahora el pulso de reloj vuelve a su frecuencia regular, y los datos en serie son enviado de nuevo. Intenté sacar la delay_ms(1);línea en main(), pero se obtienen los mismos resultados. ¿Que esta pasando? Debo señalar que el ATmega está sincronizado con un cristal de 20 Mhz y luego se ralentiza 64 veces usando el siguiente código:

CLKPR = 1<<CLKPCE;
CLKPR = (0<<CLKPS3)|(1<<CLKPS2)|(1<<CLKPS1)|(0<<CLKPS0);

Para qué es esto: estoy experimentando con el control del controlador LED TLC5940 : estos chips requieren un reloj externo más un reinicio al final del ciclo de reloj.