Unix-way - это программировать на чистом C.
Но прототип-то можно и на Arduino собрать ;)
Так же нет никаких проблем вытащить hex-файл для прошивки контроллера через SPI (при помощи той же Arduino).
а разве Windows 7 является системой реального времени? :)
установить более высокий приоритет — да — это чуть поможет, но от переключения контекста не избавит.
если важен RT, то лучше смотреть в сторону RTOS, пробовать Linux с RT-патчем и т.п.