При таком алгоритме можно увеличить разрешающую способность разве что увеличением тактовой частоты.
Аппаратный ШИМ позволил бы получить разрешающую способность 0.01 градус, а может и лучше.

Ну почему же ... Можно например предварительно перевести установленные значения в дополнительный код, потом сравнивать просто сложением, экономится по одной команде на каждую операцию сравнения...
А тактовой не спортивно как то

Сейчас не 80 годы прошлого века чтобы таким заниматься. Современные микроконтроллеры легко решают эту задачу без подсчитывания каждого такта процессора.

Лучше день потерять потом за пять минут долететь
Перефразирую - лучше изучить современный микроконтроллер и потом гораздо быстрее и эффективнее решать задачи.

PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Онлайн просмотровщик Gerber-файлов от PCBWay + Услуги 3D печати

Если бы была задача что то быстро сляпать и срубить денег, то не вопрос. Так бы и поступил, процессор побольше и готово В данном случае все работает, в целом задача решена.
Но иногда и для интересу что то хочется. Не интересно решать задачи грубой силой, в данном случае мощностью процессора.

Добавлено after 2 minutes 24 seconds:
Перефразирую, для любого процессора найдется не решаемая задача, без должных алгоритмов

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей.

Подробнее>>