Chip, а может есть у Вас подборка или рекомендации по поводу например, таких вариантов:

Одна и та же операция выполняется за разное время, в зависимости от того, как описать процедуру.
digitalWrite(5,HIGH); // 72 такта
DDRD |=(1<<PIN5); // 2 такта

Для меня не понятно, зачем применять digitalWrite? Может стоит Вам написать отдельную библиотеку speed.h с хитростями и тонкостями, в которой функция будет например digiWrite() .