Hallo,

wenn es die Slaves noch nicht gibt, hast du da mehr Freiheiten. Ich habe am Anfang gedacht, die gäbe es schon. Wenn nämlich mehrere Slave unsynchronisiert senden würden, bleibt wohl nichts anderes übrig, als das ein Master mit vielen UARTs das einsammelt und neu sortiert.

Bei AVR ist I2C dann die naheliegendste Lösung. Bei meinen ARM-Boards würde ich wegen der Performance eher zu SPI tendieren.

Und wenn die Slaves nicht zu viele IOs haben und von der Rechenleistung nur einen 8-Bit Controller auslasten, würde ich sie alle zusammen als Threads auf auf einen großen Controller legen.
http://developer.mbed.org/handbook/RTOS
als Hardware z.B. so was
http://developer.mbed.org/platforms/mbed-LPC1768/
http://developer.mbed.org/platforms/EA-LPC4088/