Ну если только лезет в регистры AIC, например тот же IVR, для этого и предусмотрен Protect Mode AIC_DCR, чтобы чтение под отладчиком не сбрасывало автоматом IVR. По шагам смотрели что у Вас творится с регистрами?
Например, чтение отладчиком PIT приведет с потере прерываний от PIT.

Они происходят независимо от этого.
Ваша фраза означает то, что вы не в курсе - что на самом деле происходит.
Причины "не в курсе" могут быть разными.
Самое простое решение "быть в курсе" - припаять на свободную (или не свободную) ногу светодиод, а лучше несколько и отмечать прохождение программы по ним.
А если есть осциллограф, можно и без светодиодов.

Я в курсе, что на самом деле происходит. При обработке прерывания вывожу значения счетчика pit в порт usart и фиксирую с помощью терминала.

Мне вот интересно. Я взял пример кода с официального сайта atmel конкретно для своего контроллера. Получается они не тестировали примеры на нем перед размещением?

Версия GCC??? У Atmel может отличаться. Вы же хотите добавить PIT в свой проект, а не оригинальный брали. Ну и ошибки не исключены ни у кого.

GCC 4.6.0. Пробовал строить их оригинальный проект с PIT - те же проблемы. От среды разработки тоже не зависит, пробовал собирать проект в GNU, Keil, IAR. Кстати в Keil и IAR интегрированы свои компиляторы, так что думаю версия в данном случае ни при чем. Буду писать в службу поддержки atmel.