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Du sagst, dass Framelängen zwischen 18ms und 30ms funktionieren, könnte man ja die Framelänge verlängern und hätte so nochmal Platz für 1 oder 2 Kanäle. sehe ich das richtig?
So ist es, und wurde auch schon so gemacht.
Da die Servos dabei aber neue Informationen seltener kriegen lässt aber die Stellkraft nach.
Da Du die Signale ja selber generierst, kannst Du immer auch 2 Kanäle gleichzeitig bearbeiten und kommst so auf 16Servos mit 20ms Framerate.
Ich würde dieses Verfahren vorziehen.
Beim Impulsempfang musst Du dich aber mit dem zufrieden geben, was dein Sender da so abgibt.

Zum PPM Empfang mit deinem ATMEGA8 würde ich mir den ICP Pin freihalten.
Mit dem lassen sich solche Impulszeiten prima messen.

Dein Schaltbild hab ich mir auch schon mal kurz angeschaut - Für mich sieht das soweit in Ordnung aus. Als seriellen Schnittstellentreiber würde ich nicht mehr auf einen MAX 232 setzen, schau Dir mal den FT 232 RL an. Das ist ein USB Schnittstellenbaustein der auch einen virtuellen COM Port emulieren kann. Damit bist Du dann auch für USB gerüstet.

Zur Framelänge kann ich Dir leider keine konkreten Angaben liefern, hab nur ein Analog Oszi, un da ist das Ganze ein böses Gezitter.
Mit "Netz- Triggerung" laufen die Oszillogramme nach links, also würde ich behaupten die Framezeit liegt etwas über 20ms.