Sądzę, że się da, z tym, że na porcie PORTD nie ma akurat ani sprzętowej obsługi SPI, ani sprzętowej obsługi I2C.
Dlatego polecam Ci książkę
http://atnel.pl/mikrokontrolery-avr-jezyk-c-wyd--ii.html w której znajdziesz wszystko to czego potrzebujesz.
Bibliotekę do obsługi wyświetlacza LCD z użyciem ekspandera PCF8574, oraz programową implementacje I2C. Programową, ponieważ chcesz wykorzystać PORTD, na którym nie ma sprzętowego I2C. Potrzeba 2 pinów z portu, aby obsłużyć taki wyświetlacz.
Jeśli chodzi o rejest przesuwny to zobacz ten poradnik:
http://www.mirekk36.blogspot.co.uk/search/label/shit%20register Tutaj również pomocna okaże się książka, w której znajdziesz programową obsługę SPI i z powodzeniem wykorzystując tylko 3 piny pomrugasz 8 diodami.
Teoretycznie wykorzystując 5 dowolnych pinów (2 na PCF8574 i 3 na 74595) powinno to wszystko pięknie działać.