Ура! Поборол! Оказалась битая партия преобразователей MAX3232, причем именно партия (!), т.к. я пробовал перепаивать ее. Самое интересное, что связь на тестовой программе была, но я гонял только маленькие объемы данных (по несколько байт), видимо, проблемы начинались при большом потоке.
Перебросил ADM3202 с рабочей платы на нерабочую и все стало прошиваться

Вот такие пироги. Всем удачи!