AD-Wandler + Geschwindigkeit µcontroller?

Hallo,

ich habe leider noch keine konkreten Erfahrungen zu Mikrocontrollern. 
Also ich weiß was ein Mikrocontrollern ist. Habe jedoch noch kein 
Projekt mit seinem Einsatz hinter mir.
Deswegen meine Frage, ob mein Vorhaben realisierbar ist.

Ich möchte eine magnetoresistive Messbrücke aufbauen, um somit die 
Winkelposition eines Objekts zu detektieren.
Um es etwas genauer zu erklären. Es gibt Widerstände, die ihren ohmschen 
Widerstand in Abhängigkeit des Feldes eines Dauermagnets verändern.
Wenn diese in der passenden Anordnung angebracht werden lässt sich eine 
sinusförmige bzw. eine cosinusförmige Spannung erzeugen.
Die Spannung ist abhängig von dem Winkel zwischen dem Feld des 
Dauermagnetens und der Sensorik.
Der Arcsin bzw. der Arccos liefert mir den Winkel.

Datenblatt eines solchen Sensors.
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/philips/KMZ10B_3.pdf


Nun zu meinem Problem.

Die Spannung soll mit einem AD-Wandler ausgewertet werden. Ich brauche 
später eine Auflösung von 1° und das Objekt dreht sich mit 50-100Hz.
Es müssen also 36000 Änderung pro Sekunde erkannt werden.

Verwenden möchte ich hierzu einen Atmega 2560
http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2549.PDF

Zu jeder der 360 möglichen Positionen liegen in einer Tabelle die Pegel 
von 80 Ausgängen. Diese sollen während einer Positionsänderung 
entsprechend der Werte in der Tabelle umgeschaltet werden.

Ist soetwas möglich oder ist es mit dem Controller unmöglich?

Es währe noch zu erwähnen, dass ich durch die Sinusfunktion eine 
"Verzerrung" der Auflösung erhalte. Denn durch die Änderun der Steigung 
entspricht der selbe Spannungsintervall nicht immer den selben 
Winkelintervall.
Ich denke ich sollte diesen Punkt später nocheinmal genauer erläutern. 
Jedoch ist es doch schon etwas spät. --> Nachtrag sobald ich wieder Zeit 
habe.