Das Problem scheint ja gelöst zu sei, aber man könnte versuchen weiter mit einer µC auszukommen. Mit dem Mega644 hätte man mehr Speicher und wenn man statt Bascom die Programmierung in C macht, sollten besonders die Interruptzeiten deutlich schneller werden. Auch sonst ist der Code vermutlich etwas kürzer und schneller.

Wenn man nur 2 µCs koppelt hat die UART tatsächlich ein paar Vorteile, weil es halt kein Bus ist und das Protokoll einfacher ist. An sich sollte aber auch TWI oder SPI gehen ohne das alles andere zu stark ausgebremst wird. Das könnte an den vordefinierten Routinen von BASIC liegen.