Kurze Zwischenfrage: Du sagst, dass das zu messende Signal 8000 kHz hat.
Mit t=125 µS=0,125ms=0,000125s ergibt sich f=1/t=8000Hz. Oder habe ich einen Denkfehler?
[Edit] Und mit welchem Arduino-Board experimentierst du? Pin 5 deutet auf einen Arduino Due hin, oder?