Дано: учебная установка с двумя вращающимися валами соединенные шатуном, на каждом валу по энкодеру (1024 точки) и датчику усилий (выход до 5В). На входном валу (до 1800 об/сек) снимается угловая скорость ( выход А-энкодера), начало отсчетов (Z-выход) и усилие. На выходном валу снимается угловая скорость и направление вращения(выходы А-и В-энкодера), а также усилие. По каждому импульсу с выхода А-энкодера на выходном валу на ПК отправляются следующие данные: входная и выходная скорость, входное и выходное усилие и угол поворота выходного вала. И все это желательно передавать в реальном времени. Теперь внимание вопрос знатоки: как лучше снимать напряжение при скоростях сопоставимых или больших скоростях работы АЦП? Как можно и лучше всего в остановить потерянные данные? Как лучше сжать данные для уменьшения пакета для передачи? И прочие соображения для оптимизации и убыстрения работы. Для ориентировки и возможности симуляции считать что используется ATMEGA.
PS: Задача была решена мной путем накопления всех 1024 пакетов измерений во внешней ОЗУ, с подбором пропущенных измерений на последующих оборотах вала, с последующей отправкой всех измерений на ПК. Данный пост просто разминка для мозга и поиск умных мыслей.

Выкинуть МК с его мультиплексированным АЦП и поставить ПЛИС с несколькими АПЦ с синхронным запуском и последовательной выдачей результатов.
Плюсом будет тот факт, что появится взаимная однозначность параметров, которые получаются одновременно, а не собираются друг за дружкой в течение периода опроса датчиков. (дальнейшая обработка должна упроститься т.к. после последовательного сбора нужно "приводить" параметры к единому временному отсчету, а это опять же вычисления)

Данные можно попытаться "восстановить" используя либо цифровой фильтр по каждому параметру, либо интерполируя на месте пропуска по имевшимся достоверным результатам.

Тут все не так просто. Одним из методов является передача приращений (допустим на предыдущем интервале получили значение Xi, а на новом Xi+delta, тогда находится разность и посылается в качестве показателя). Но есть свои "заковыки", сжимать имеет смысл тогда, когда есть уверенность в том, что не будет потерь. В противном случае - грош цена всем потугам на сжимание данных, особенно если потеря происходит не единичная, а массовая (скажем подряд потеряли 150 точек).

Не зная на какой скорости сейчас у Вас "валятся" данные, трудно давать совет о переходе на более быстрые интерфейсы. Вполне возможно, будет достаточно вместо FT232 использовать FT245, а может и FT2232 в режиме синхронного фифо.