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Das Register ersparst du dir nicht, man braucht es sowieso in den ISRs.
Doch meistens schon bzw du kannst es doppelt nutzen einmal ausserhalb der ISR und innerhalb der ISR. Frage hast du denn im Originalcode ISR in der Benutzung?

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Allerdings hab ich nirgendwo im Datenblatt gelesen, dass die erste Messung Müll ist (beim Tiny13 wird z.B. dezidiert darauf hingewiesen). Zudem ist es zumindest bei dieser Routine egal, weil sowieso laufend gemessen und nur angezeigt wird.
Ja eben nicht wenn du nach der Wandlung sofort den ADEN = 0 setzt danach passiert mit dem ADC gor nix mehr der ist AUS.

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Zu 3. An der Wandlungsgeschwindigkeit kann es nicht liegen. Sie ändert sich nicht, ob nur eine Wandlung oder beide erfolgen (8Bit+10Bit). Bei beiden funktioniert es ja und die 8Bit alleine auch. Weiter runter drehen kann man nicht. /128 ist der größte Teiler!
Naja du undersamplest eben deshalb soll ja diese Sample/Abtastfreweunz bei 50kHz bis 200kHz liegen damit der Hold-Kondensator nicht zu stark belastet wird. Und zum Ende der Wandlung das Ergebnis verfälschen kann.

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Was meinst du bei 4. mit "erst alles einstellen"?
Wie soll ich den Kanal auf GND setzen, wenn da Dauerspannung anliegt?
Wenn du schläfst kannst du denn Daten aufnehmen also aktiv lernen ? (Der Mensch kanns schon nur die Digitaltechnik nicht wenn was ausgeschaltet wurde) oder anders kannst du was auf CD schreiben wenn der Motor abgeschaltet wird der die CD bewegt ?
Im AVR ist nur EIN Wandler enthalten der durch umschalten der Eingänge auf die verschiedenen Pins zwischen verschiedenen Spannungen messen kann oder eben auf Kanal GND/Bandgabspannung wird der Eingang des Wandlers gelegt.
Hoffe du nimmst es mir nicht übel wenn ich meine das auch hier wieder Grundlagen zum ADC im AVR fehlen...

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In dieser Testroutine gar nicht. Wird im Gesamtprogramm abgefragt. Der Kommentar ist beim Kopieren mitgegangen ...

Werd deine Vorschläge einbauen. Mal sehen, wie weit sie Wirkung zeigen.
Komm allerdings erst in 10 Tagen dazu ...
Noch ein Hinweis dein Text ist im Moment ein mix aus Spagehtticode und halbsinnvoller Routinen, zumindest könnte man noch weitere Teile in Unterroutinen auslagern um so die "mittleren Routinen" lesbarer zu gestalten...