Die Messung über den Pulsabstand (Input Capture beim AVR) geht an sich sehr gut. Ich habe einen Frequenzzähler nach dem Prinzip, bzw. ähnlich.
Den Fall sehr langsamer Frequenzen / Drehzahlen bz.w Stillstand muß man noch gesondert behandeln. Mit der Zählmethode hat man aber da auch Probleme weil die Sprung von 1 nach 2 Pulsen in der Gatezeit doch schon stört.

Bei einem Regler wird man die nicht ganz gleichmäßige Abtastrate sicher mit berücksichtigen müssen. Wenn der Bereich für die Drehzahl sehr groß wird, hilft es auch etwas zwischendurch zu warten oder erst nach mehreren Perioden die Reglerroutine aufzurufen, sonst kann es Probleme mit dem Differenzialglied geben. Bei den Software PID-reglern ist ja in der Regel beschireben wie die Abtastzeit eingehen. Das muß man dann halt nur mit als Variable reinnehemen. Dafür hat man so weniger Rauschen für die Bildung der Ableitung.