последовательный регистр (малоразрядный) считает входящий высокоскоростной поток, по переполнению - перенос в параллельный регистр, с которого МК медленно может считывать информацию.

Возможно придётся сделать два входящих регистра с попеременным переключением, . В общем мне это видится как 3-5 корпусов дискретной логики + МК
Принципиальных тркждностей вроде не вижу, разве что как-то через "ж@пу" всё получается :))))))))) я бы на фпга делал наверное :))