Цитата(demiurg_spb @ Sep 18 2014, 10:36)

Если мне не изменяет память, то после смены канала первое преобразование надо выкидывать, т.к. оно не валидно.
Путаете, у Вас смешалось:
1. First Analog Comparator conversion may be delayed
If the device is powered by a slow rising VCC, the first Analog Comparator conversion will
take longer than expected on some devices.
Problem Fix/Workaround
When the device has been powered or reset, disable then enable theAnalog Comparator
before the first conversion.
и
The value of these bits selects which combination of analog inputs are connected to the ADC.
These bits also select the gain for the differential channels. See Table 98 for details. If these bits
are changed during a conversion, the change will not go in effect until this conversion is
complete (ADIF in ADCSRA is set).
Я бы всё же не заморачивался с FreeRunning, а ценой некоторого снижения sample rate воспользовался одиночными преобразованиями с переключением канала в обработчике и потом в том же обработчике запуск преобразования.