Понятно. Кстати, компаратор еще в ADuC7xxx есть. А ADuC7023 и стоит недорого (3$ в опте). Правда это не Cortex и даже не совсем ARM (скорее Thumb), но все-таки далеко не Mega. По производительности соизмеримо будет с STM32L.
Развести выход компаратора на вход таймера там можно через PLA. ADuC - штука специфическая, но аналоговые параметры лучше всяких похвал.