Entweder in der Simulation, oder wenn du direkt der Hardware beim Arbeiten zusehen möchtest, mit einem Hardware-Debugger. Die günstigste Einstiegsmöglichkeit ist der AVR Dragon. Sonst bleibt dir nur das klassische "printf-Debugging", sprich: Ausgaben generieren (blinkende LEDs, UART etc.) und aus diesen auf den Systemzustand zurück schließen.
mfG
Markus
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