pfg21

1. воспользовать не сложным кодеком ADPCM, его качества вполне хватит для голосовой записи. а пожатие потока получится весьма неплохим.
уменьшение количества записи на флешку увеличит время работы (запись в флеш тоже хорошо потребляет энергию)
2. имеет. алгоритм несложный. результат отличный. то флешки у тебя безразмерные до пофих, то ram взять побольше боишься. писать часы тишины как минимум глупо и расточительно.
3. реально всё. что напишешь то и будет, только надо сесть написать и допилить до ума.
4. для голоса АЦП контроллера хватит, в дешевый SPI микрофон впиховано АЦП такого же не высокого качества. в общем протестируй запись и решение будет самому понятно.
5. любой подходящий по твоим условиям: направленный/ненаправленный, АЧХ чувствительность...
они все практически сейчас емкостные со встроенным полевиком. большой обвязки снаружи не требуется.
6. любой подходящий. распиши что ты хочешь и получишь предварительные параметры железа.
7. используй tf card - их сейчас как грязи, да и стоимость соотвествующая.

инициализация это расстановка правильных байтиков по правильным адресам :)
ты можешь делать когда угодно и сколько угодно.
а уже значения отдельных битов управляют соответствующими параметрами аппаратных модулей.
на каждом выводе порта имеется коммутатор, который "подключает" вывод к соответствующим выводам других модулей контроллера.
вывод, "отключенный" от уарта, никак от его работы зависеть не будет. он будет выполнять ту работу которая описана в байтиках управления GPIO

1. взять высокоточные датчики температуры. Pt к примеру. калбировать не имея калибровочнго "опорного" датчика бессмысленно.
2. да. сначала разослать сигнал запуска измерения температуры, потом опросить. опрос можно делать не торопясь - данные сохраняются в регистре до след.измерения.
3. использовать источник тока. питание отделить от сигнала. попробовать поработаь на максимальной частоте

берешь контролер прошиваешь в него и дебажишь.
протеус однако не всё симулировать смогёт.

купить на том же алиэкспрессе платку или железяку цветомузыки.
будет проще и эффективнее.

размер слова микропроцессора - номинальное количество бит информации, обрабатываемое арифметико-логическим устройством процессора за один цикл работы.

Размер "адреса" памяти может и больше (и теоретически меньше) слова процессора, к примеру режим PAE для 32битных x86 позволяющий использовать для адресации 36бит + флаги.
или 16битная адресация памяти в 8битном 580вм80

при выборе ОС надо учитывать что она должна уметь работать с конкретным МК и выполнять задуманные задачи с необходимой скоростью (тут конечно от самого МК много зависит). все остальное менее интересно.

вариант2: погуглить елементарную схему согласователя уровней уарт и правильно подключить