Можно реализоваить цифровую PLL, она захватит частоту сигнала. Ее реализация почти ничего в плане ресурсов не стОит. И динамически подстраивать выборку под моменты максимума синусоиды. Ну а пересчитать амплитуду синуса в RMS - никаких корней не надо.
(«Телесистемы»: Конференция «Микроконтроллеры и их применение»)