Так алгоритм (точнее - решаемая реал-тайм задача) действительно экстремальный. Приходится бороться за каждый машинный такт, чтобы поместиться в отведенное время.
В принципе, решение уже найдено. Но повозиться пришлось.

Можно в принципе, но там разница в скорости не большая - имеет смысл только лишь в действительно критичных алгоритмах.

Нашел библиотечку "Программное умножение и деление" GetChip'a. Она заточена под умножение двух 16-битных чисел. Можно ли ее модифицировать для работы с 16-разрядным и 8-разрядным множителями, чтобы уменьшить время (число клоков) на ее выполнение?

Подскажите, как в АБ написать функцию умножения двух беззнаковых целочисленных переменных, одна из которых может принимать значения от 0 до 4000, а значения второй лежат в диапазоне от 0 до 255?
Камень - Mega328 (есть аппаратное 8-разрядное умножение).