Снизить частоту PCI-E порта

Это какие такие «обычные» микроконтроллеры могут осмысленно работать на 20 МГц с внешними портами?

Без встроенного PCIe контроллера можно особо не дергаться, ничего не выйдет.

атмеловские at91sam7 вроде как могут

UPD: есть stm32f7, работающие на 200 МГц, но все равно маловато для программной обработки pcie

Скорость ядра не важна, пады обычно ограничены в районе 16 МГц, за исключением отдельных конкретных случаев, типа USB.

Скорее всего никак. Либо бери FPGA, либо откажись от PCI в пользу USB, который бывает аппаратный на многих МК, а на тех, на которых не бывает, есть программные реализации (V-USB для AVR, для других архитектур, возможно, тоже есть что-нибудь). К тому же с USB проще работать (например, есть libusb и не надо писать ядерных драйверов ни под Linux, ни под Windows). PCI имеет смысл лишь когда речь идёт о реально больших скоростях (и данные с такой скоростью генерировать/передавать сможет лишь FPGA, либо CPU). А с учётом тормознутости МК тебе хватит с запасом и 12 МБит/сек аппаратного USB.

Не могут. На них при 16 МГц уже не прямоугольник, а почти синус на выходе.

USB плата со всем этим и так есть. Но нет прерываний и задержки. Пока в принципе не особо актуально.

А то типичные 100 МГц на PCI-e больно много.

Там далеко не 100MHz, а дифф-пары со скоростью минимум в 2.5 GT/s (= 2.5 GHz). Без контроллера или FPGA делать нечего.