Für höhere Frequenzen geht so ein Zähler schon relativ gut. Man nutzt die Möglichkeiten die einem ein µC bietet aber nicht wirklich aus.

Es ginge einfacher und besser, wenn man die ICP-Funktion nutzt. Ohne Vorteiler kann man damit zwischen etwa 1 Hz und 200 kHz die Frequenz über die Periodendauer gut messen und hat auch bei niedriger Frequenz eine hohe Auflösung (besser als mit dem reinen Zählen wie hier). Für höhere Frequenzen braucht man dann einen Vorteiler, der aber nicht so fein zu schalten sein muss. Ein Teiler mit z.B. einem Faktor von 256 reicht dann bis rund 50 MHz und runter bis in den Bereich von ein paar kHz. Die Umschaltung zum Teiler kann der interne MUX des AD-wandlers übernehmen, oder 3/4 eines 74HC132 (Schmidt-trigger-Nand), das 4. Gatter kann dann als Trigger dienen.

Klar könnte man einen FPGA nehmen - der Aufwand, Preis und auch Stromverbrauch sind aber deutlich höher. Extra schnelle Vorteiler bis in GHz Bereich kann man auch einfacher haben, z.B. den alten U813BS.