int main (void) {
int i;
float F1, F2, F3;
1 *RSTC_MR = 0xA5000000;
2 *WDT_MR = 0x3FFF2FFF;
3 *CKGR_MOR = 0x0000ff01;
4 *MC_FMR = 0x00320100;
5 *PMC_MCKR = 0x13;
6 *CKGR_PLLR = 0x00ff3fff;
7 *PMC_PCER = 0x22
8 *PIO_PDR = 0x4
9 *US_CR = 0x8f9
10 *US_MR = 0xf152
11 *US_BRGR = 0x4;
12 *US_CR = 0xfae5

*US_CR = (0x1 << 2) | //Reset Receiver
(0x1 << 3) | //Reset Transmitter
(0x1 << 5) | //Receiver Disable
(0x1 << 7); //Transmitter Disable

Есть нехитрый код

На самом деле, код очень хитрый - через месяц вы не поймете, что он делает.
По теме: оптимизация выключена?

AT91C_BASE_US0->US_CR = 0x0 | //Normal Mode
(0x0 << 4)| //Clock = MCK
(0x3 << 6)| //8-bit Data
(0x4 << 9)| //No Parity
(0x0 << 12); //1 Stop Bit

AT91C_BASE_SYS ->WDTC_WDMR = 0x3FFF2FFF;
AT91C_BASE_CKGR->CKGR_MOR = 0x0000ff01;
AT91C_BASE_SYS ->RSTC_RMR = 0xA5000000;

А регистры у Вас как определены? Явно без volatile.

#define PIO_PER1 ((unsigned int *) 0xFFFFF400) //Запрещение периферии, разрешение PIO
#define PIO_PDR1 ((unsigned int *) 0xFFFFF404) //Запрещение PIO, разрешение периферии
#define PIO_PSR1 ((unsigned int *) 0xFFFFF408) //Запрещение PIO, разрешение периферии

#define PIO_OER1 ((unsigned int *) 0xFFFFF410) //Разрешение PIO управлять выходом
#define PIO_ODR1 ((unsigned int *) 0xFFFFF414) //
#define PIO_OSR1 ((unsigned int *) 0xFFFFF418) //

#define PIO_SODR1 ((unsigned int *) 0xFFFFF430) //Установка в 1 выводов PIO
#define PIO_CODR1 ((unsigned int *) 0xFFFFF434) //Сброс в 0 выводов PIO
#define PIO_ODSR1 ((unsigned int *) 0xFFFFF438) //
#define PIO_PDSR1 ((unsigned int *) 0xFFFFF43C) //

#define PIO_MDER1 ((unsigned int *) 0xFFFFF450) //
#define PIO_MDDR1 ((unsigned int *) 0xFFFFF454) //
#define PIO_MDSR1 ((unsigned int *) 0xFFFFF458) //

#define PIO_PUDR1 ((unsigned int *) 0xFFFFF460) //Включение подтягивающих резисторов
#define PIO_PUER1 ((unsigned int *) 0xFFFFF464) //
#define PIO_PUSR1 ((unsigned int *) 0xFFFFF468) //

#define PIO_ASR1 ((unsigned int *) 0xFFFFF470) //
#define PIO_BSR1 ((unsigned int *) 0xFFFFF474) //Выбор периферии В
#define PIO_ABSR1 ((unsigned int *) 0xFFFFF478) //

#define PMC_SCER1 ((unsigned int *) 0xFFFFFC00) //Разрешение тактирования процессора и выводов PCKx
#define PMC_SCDR1 ((unsigned int *) 0xFFFFFC04) //
#define PMC_SCSR1 ((unsigned int *) 0xFFFFFC08) //

#define PMC_PCER1 ((unsigned int *) 0xFFFFFC10) //Регистр тактирования периферии
#define PMC_PCDR1 ((unsigned int *) 0xFFFFFC14) //
#define PMC_PCSR1 ((unsigned int *) 0xFFFFFC18) //

#define CKGR_MOR1 ((unsigned int *) 0xFFFFFC20) //Main Oscillator Register
#define CKGR_MCFR1 ((unsigned int *) 0xFFFFFC24) //

#define CKGR_PLLR1 ((unsigned int *) 0xFFFFFC2C) //Регистр режима PLL
#define PMC_MCKR1 ((unsigned int *) 0xFFFFFC30) //Регистр выбора источника тактовых импульсов процессора и делитель

#define PMC_PCK01 ((unsigned int *) 0xFFFFFC40) //Регистр режима выходов PCK0
#define PMC_PCK11 ((unsigned int *) 0xFFFFFC44) //Регистр режима выходов PCK1

#define RSTC_MR1 ((unsigned int *) 0xFFFFFD08) //Регистр режима сброса

#define WDT_CR1 ((unsigned int *) 0xFFFFFD40) //Регистр сброса Watchdog Timer
#define WDT_MR1 ((unsigned int *) 0xFFFFFD44) //Регистр режима Watchdog Timer
#define WDT_SR1 ((unsigned int *) 0xFFFFFD48) //Регистр статуса Watchdog Timer

#define MC_FMR1 ((unsigned int *) 0xFFFFFF60) //Регистр режима флэш контроллера

#define US_CR1 ((unsigned int *) 0xFFFC0000) // (US_CR) Control Register
#define US_MR1 ((unsigned int *) 0xFFFC0004) // (US_MR) Mode Register
#define US_IER1 ((unsigned int *) 0xFFFC0008) // (US_IER) Interrupt Enable Register
#define US_IDR1 ((unsigned int *) 0xFFFC000C) // (US_IDR) Interrupt Disable Register
#define US_IMR1 ((unsigned int *) 0xFFFC0010) // (US_IMR) Interrupt Mask Register
#define US_CSR1 ((unsigned int *) 0xFFFC0014) // (US_CSR) Channel Status Register
#define US_RHR1 ((unsigned int *) 0xFFFC0018) // (US_RHR) Receiver Holding Register
#define US_THR1 ((unsigned int *) 0xFFFC001C) // (US_THR) Transmitter Holding Register
#define US_BRGR1 ((unsigned int *) 0xFFFC0020) // (US_BRGR)Baud Rate Generator Register
#define US_RTOR1 ((unsigned int *) 0xFFFC0024) // (US_RTOR)Receiver Time-out Register
#define US_TTGR1 ((unsigned int *) 0xFFFC0028) // (US_TTGR)Transmitter Time-guard Register
#define US_FIDI1 ((unsigned int *) 0xFFFC0040) // (US_FIDI)FI_DI_Ratio Register
#define US_NER1 ((unsigned int *) 0xFFFC0044) // (US_NER) Nb Errors Register
#define US_IF1 ((unsigned int *) 0xFFFC004C) // (US_IF) IRDA_FILTER Register

Посмотрите определения __IO и __iomem и убедитесь, что они содержат volatile.

*PIO_PDR1 = (1 << 5) | //Enable RxD0 Pin
(1 << 6); //Enalbe TxD0 Pin

AT91C_BASE_PIOA->PIO_PDR = (1 << 5) | //Enable RxD0 Pin
(1 << 6); //Enalbe TxD0 Pin

у меня была такая же засада только на stm32
оптимизация меняла порядок действий
лечилось описанием адресов регистров не как просто переменная в памяти а именно как регистр ввода вывода
(16 *) xxx - описание переменной в памяти (оптимизация полная вплоть до выброса из проекта если не используется по мнению компилятора)
__IO (u16 *) xxx - описание регистра ввода вывода (без оптимизации и пере упорядочения)

для AT91 было
__iomem (u16 *) xxx - описание регистра ввода вывода

а volatile - вроде требует от компилятора только обязательной перезагрузки переменной перед использованием и на глубокую оптимизацию не влияет(но я могу ошибаться так как не программист)

Найдите, где у вас в .h файле определен PIO_PDR1. Должно быть, что-то типа:

typedef volatile unsigned int AT91_REG;
#define PIO_PDR1 ((AT91_REG *) 0xFFFFА04) // AT91C_BASE_PIOA->PIO_PDR

#define PIO_PDR1 ((volatile unsigned int *) 0xFFFFF404) //Запрещение PIO, разрешение периферии