По поводу SD карточки выше уже писалось, а вот реализацию с OLED-экранчиком и прочим, думаю стоит рассматривать уже ввиде отдельного устройства. Тоже когда-то над таким думал. В частности с возможностью формировать образ ПЗУ из отдельных блоков в нужном порядке. Т.е. накидать на карточку разных SOS, TR-DOS и пр. и средствами самого девайса собрать из нужных блоков в заданном порядке полный образ ПЗУ.
Но во-первых сейчас вопрос был не об этом. А во-вторых, пора бы определиться для каких целей и с каким функционалом автору топика нужен этот девайс. Если с возможностью последующей автономной работы, это одно. А если чисто для отладки образов ПЗУ, то один из самых простых в смысле аппаратно реализации способов - использовать в качестве "эмулятора" самой ПЗУ например 7CY68013A (
http://www.cypress.com/file/138911/download) . Выводов достаточно, с внешней памятью работать умеет (если понадобится), загрузил ее через USB нужной прошивкой и работай/проверяй. Хоть на ходу меняй прошивки...