Включение прерывания Timer1 CompareA мгновенно вызывает прерывание?

Я изучаю прерывания Arduino и не могу объяснить поведение минималистичного проекта, управляемого прерываниями. Проект следующий: Arduino UNO подключается к двум светодиодам на портах 9 и 10 и кнопке на порту 2. Кнопка прослушивается на предмет прерываний RISING, которые, как ожидается, вызовут следующую 3-секундную последовательность: LED1 HIGH (одна секунда); оба светодиода HIGH (одна секунда); LED2 HIGH (одна секунда); во время которого нажатие кнопки не должно иметь никакого эффекта.

#define led1Pin 10
#define led2Pin 9
#define buttonPin 2


void setup() {

  cli();//остановим прерывания

  pinMode(led1Pin, OUTPUT);
  pinMode(led2Pin, OUTPUT);
  pinMode(buttonPin, INPUT);
  digitalWrite(led1Pin, LOW);
  digitalWrite(led2Pin, LOW);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(buttonPin), f, RISING);

  TCCR0A = 0;// устанавливаем регистр TCCR2A в 0
  TCCR0B = 0;// устанавливаем регистр TCCR2B в 0 (устанавливает значения прескалера timer0 на «отключить таймер»)
  TCCR2A = 0;// устанавливаем регистр TCCR2A в 0
  TCCR2B = 0;// устанавливаем регистр TCCR2B в 0 (устанавливает значения прескалера timer2 на «отключить таймер»)

  //устанавливаем прерывание таймера 1 на 1 Гц
  TCCR1A = 0;// устанавливаем регистр TCCR1A в 0
  TCCR1B = 0;// устанавливаем регистр TCCR1B в 0

  // устанавливаем регистр сравнения совпадений с шагом 1 Гц
  OCR1A = 15624;// = (16*10^6) / (1*1024) - 1
  TCCR1B |= (1 << WGM12);   // включаем режим CTC 1 (сравните с OCR1A)
  TCCR1B |= (1 << CS12) | (1 << CS10);// CS12|CS10 => Прескалер 1024
  TIMSK1 = 0;//отключаем прерывание сравнения таймера

  sei();
}

volatile int index=0;

volatile byte previousState=LOW;
volatile byte state = LOW;

void loop() {
  if (state && !previousState) {
    digitalWrite(led1Pin, HIGH); index=1;
    TCNT1H = 0;
    TCNT1L = 0; // инициализируем значение счетчика равным 0
    TIMSK1 |= (1 << OCIE1A); // включаем прерывание сравнения таймера
    previousState = HIGH;
  }
}

void f() {
  state = HIGH;
}

ISR(TIMER1_COMPA_vect){ // прерывание таймера 1 1 Гц
  switch(index) {
  case 1:
    digitalWrite(led2Pin, HIGH); index=2;
    break;
  case 2:
    digitalWrite(led1Pin, LOW); index=3;
    break;
  case 3:
    digitalWrite(led2Pin, LOW); index=0;
    state=LOW; previousState=LOW;
    TIMSK1 = 0;//отключаем прерывание сравнения таймера
    break;
  default:
    break;
  }

}

Код адаптирован из https://www.instructables.com/id/Arduino-Timer-Interrupts/

При нажатии кнопки state устанавливается в значение HIGH, что предполагает, что previousState и state были >LOW, должен заставить цикл выполнить набор действий один раз, поскольку он установит previousState HIGH.

Эти действия следующие: установите для led1Pin значение HIGH, установите для TCNT1H и TCNT1L значение 0, что следует установить счетчик Timer1 на 0, а затем установить для TIMSK1 значение 0b00000010, то есть 1 << OCIE1A, чтобы принять прерывание, когда оно будет запущено, предположительно через одну секунду после инструкции, которая устанавливает счетчик в 0, поскольку таймер запускает прерывания с частотой 1 Гц.

Но хотя ожидаемое поведение — светодиод 1 горит на одну секунду, оба светодиода горят на одну секунду, затем светодиод 2 горит на одну секунду, наблюдаемое поведение, согласно моим тестам, следующее:

• Первое нажатие кнопки после сброса Arduino: светодиод 1 и светодиод 2 горят на одну секунду, светодиод 2 горит на одну секунду.

• Нажатия кнопок игнорируются до тех пор, пока не погаснет светодиод 2.

• Последующие нажатия кнопок: либо правильное поведение (светится светодиод 1, горят оба светодиода, горят светодиод 2); или режим «первое нажатие» (горят оба светодиода, горит светодиод 2). В обоих случаях цикл иногда мгновенно перезапускается ([необязательно: горит светодиод 1;] горят оба светодиода; горит светодиод 2; горит светодиод 1; горят оба светодиода; горит светодиод 2), при этом каждое состояние занимает одну секунду.

Недетерминированный характер проблемы позволяет мне думать, что я неправильно справляюсь с прерываниями. Проект ведет себя так, как будто включение прерываний сравнения таймеров мгновенно запускает одно из них, несмотря на то, что перед этим соответствующие регистры были установлены в 0. Мне не удалось найти информацию по этому поводу, которая могла бы объяснить проблему.

Существует ли асинхронное поведение при установке регистров TCNT1H и TCNT1L в 0? Можно ли как-то буферизовать прерывание сравнения? И почему цикл иногда выполняется дважды?