Аналоговый порт чтения установлен как выход

Вы хотите напряжение, которое будет считываться вольтметром? Если вы знаете, какое значение вы установили для ШИМ, вы знаете, какое напряжение будет сгенерировано.

Но если вам интересно, вы можете подключить выход ШИМ к выводу АЦП и считать, например, 100 значений и вычислить среднее. Вы увидите, что при одинаковом разрешении ШИМ и АЦП вы получите в качестве среднего значения АЦП то же значение, которое вы установили для ШИМ.

Это для M0:

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial);

  analogWriteResolution(10);

  for (int i = 0; i < 1024; i += 10) {
    analogWrite(7, i);
    delay(100);
    long sum = 0;
    int n = 0;
    unsigned long start_time = millis();
    while (millis() - start_time < 100) {
      sum += analogRead(A1);
      n++;
    }
    Serial.print(i);
    Serial.print(' ');
    Serial.println(sum / n);
  }
}

void loop()
{
}