Не хватило бы i/o у atmega16, а i8255 и есть универсальные i/o расширители которые могут менять находу направленность, эти 2шт i8255 - абстракция програмного и аппаратного интерфейса на уровне 2 пачек регистров i8255, потом сам софт для дебага будет легче перенести на разные платформы и подключать хоть к спектруму, хоть к бк-шке, хоть к ардуине.

Т34ВГ1 это процессор, ~wait_n у него должен быть входом, а иначе теряется изначальный смысл самого сигнала.

по поводу доступа к памяти вместе с ULA, да тут такой простой схемы никак не хватит, надо мутить автомат на рт-шках и заводить на него сигнал /CLK (ну и ~wait_n) а процессор при этом держать в режиме dma...