Das 16 Bit breite ADC Register wird hardwaremäßig gepufert. Um das richtige auslesen kümmert sich der Compiler schon. Solange da keine ISR dabei ist, der auch noch den AD ausließt, passiert da also nichts.

Die Geschwindigkeit wird ohnehin im wesentlichen vom AD Wandler vorgegeben. Die eigentlichen Rechenzeiten sind dagegen ziehmlich nebensächlich, solange man nicht gerade ne Division oder Fließkomma hat. Da wäre der kontinuierliche AD mode wirklich die einfachste Lösung das zu beschleunigen. Wenn man von Hand startet wird man wohl jeweils mindestens 14 Zyken des AD taktes brauchen, automatisch halt nur 13.

Mit einem zwischenzeitlichen Interrupt sollte man normalerweise keine Probleme haben, selbst wenn man den AD erst startet und dann ausliest. Man hat da immer noch rund 1600 Zyklen (13x12 an Zeit bis der AD-wert überschrieben wird. So lange sollte eine ISR eigentlich nicht sein.