Stichwort: Timer-Interrupt

Du musst den Timer auf die entsprechende Frequenz einstellen und dann in der ISR jeweils den Wert des Kanals einlesen und zwischenspeichern.
In der Hauptschleife kannst du dann wenn der Puffer voll ist die Daten weiterverarbeiten.

mfG
Markus

PS: Evtl. kannst du für deine Zwecke auch spezifischere Hardware deines µC verwenden, je nach dem wie dein Datensignal aussieht ...