Wenn Du für U_1 eine wenigstens geringe Auflösung haben willst, musst Du mit der Referenzspannung von 1,1V arbeiten (1,1V --> 1023 Einheiten). Wenn Dir das zu grob ist, wird das direkte Messen dieser Spannung nichts.
Die 5V musst Du dann über einen Spannungsteiler auf 1,1V runter teilen.
Gruß Tommy