Планирую сделать FDD эмулятор на Atmega8

[EvgenRU]

А в ардуино IDE разве нельзя делать ассемблерные вставки?

Можно, но толку от них, если неизвестно, что в каком регистре и их нужно сохранять перед использованием

Что именно пытались генерить и насколько сильно не успевает AVR?
Пушей "видимо много", или на самом деле много (легко понять по листингу)?
GCC с ассемблерными вставками как вариант не рассматриваете?
Библиотека работы с SDHC и FAT32 на ассемблере или Algoritm Builder-е уже существует или планируете писать и отлаживать сами?

Вот такая LPM конструкция работает нормально

ISR(USART_UDRE_vect)
{
tmp2 = MFM_tab[1];
UDR0=(byte)(tmp2 >> 8);
UDR0=(byte)tmp2;
}

а вот такая уже нет

ISR(USART_UDRE_vect)
{
tmp2 = MFM_tab[track0[i++]];
UDR0=(byte)(tmp2 >> 8);
UDR0=(byte)tmp2;
}

GCC со вставками опять же упрется в сохранение регистров.
Для AB думаю не составит большой сложности FatFs переделать, там кода не много.

В принципе, если на компе TRD перегнать в MFM, и потом эти данные выдавать, то ардуины должно хватить (теоретически)