Так тоже можно. Но зачем? Зачем занимать таймер, настраивать его, выполнять другие телодвижения, когда достаточно простого цикла ожидания. Ведь из функции все равно не выйдешь, пока не наберешь все отсчеты и не обработаешь их.

Затем чтобы освободить CPU для выполнения менее приоритетных задач в многозадачной среде. Или хотя-бы для выполнения WFE/WFI в фоновой задаче.

А как использование таймера в моем случае позволит освободить CPU? Простите, но я действительно не понимаю
Смотрите. Есть некая программа, пусть даже с ОС. В какой-то момент она вызывает мою функцию, задача которой снять 100 отсчетов с ноги с интервалом в 10(+/-) мкс, обработать их блоком и вернуть результат.
Так вот, какая разница для основной программы, как будет отсчитываться интервал между считыванием в моей функции: циклом задержки с nop-ами, таймером с ожиданием флага переполнения, таймером с DMA и прочее и прочее? Ведь функция в любом случае вернет управление только после накопления ВСЕХ отсчетов и, чтобы я ни придумал, это в любом случае займет не менее 1 мс.
Если я не прав, то буду очень благодарен за разъяснение

Правильное ожидание готовности:
Разрешаем прерывание по готовности периферии и уходим на ожидание готовности семафора (или другого средства синхронизации ОС). Соответственно после этого управление передаётся менее приоритетной ждущей задаче, если таковой нет - фоновой Idle-задаче ОС, которая выполняет команду WFE (либо крутит цикл со счётчиком, подсчитывая неиспользованные такты для расчёта загрузки CPU).
Когда возникает прерывание готовности, в ISR семафор переводится в состояние "готов" и управление вернётся в Вашу ждущую задачу. Всё.