Вам нужен, судя по вашему вопросу, мультиплексор. Хотя если бы вы больше написали о вашем проекте, тогда получилось посоветовать более конкретно.
Кстати, вот подобный проект о "расширении" количества входов на arduino.ru обсуждают.
А здесь можете подобрать разные мультиплексоры Digital demultiplexers for GPIO expansion and decoding
Взгляните еще на этот проект On the basis of 16×64 dot matrix LED design on dis...
Вам по сути, для того что бы получить сигналы, можно воспользоваться матричным принципом, как опрос сигналов клавиатуры. Вот здесь Матричная клавиатура, кстати, здесь тоже рекомендую посмотреть.
Но если вы возьмете и заглянете в ATMEL Application Note AVR240, творчески модифицируете схему, добавив мультиплексор(ы), получите результат. Но все равно, есть особенности, с получением мультиплексированных сигналов. Поэтому лучше опишите более подробно вашу задачу.