Если скорость обмена позволяет - подключите вход саунд-карты к линии обмена и запишите весь процесс в файл. Посылки UART прекрасно видны даже при потерянной постоянной составляющей. Потом в звуковом редакторе точно проанализируете все временные параметры обмена.
Изголяться с виндовыми измерениями непрактично. Точное измерение временных интервалов под виндой - задача в общем случае нерешаемая.