Какая то замороченная у тебя схема.
Ты адреса на ОЗУ берешь после мультиплексоров D16...D19?
По мне это не айс. У тебя как минимум появляется регистр-прокладка, который вносит доп задержку.
И как я выше писал, лучше уж тогда адрес полностью защелкивать в регистрах, а CS ОЗУ посадить на землю. Тогда у тебя адреса будут защелкиваться и уже не изменятся по своему желанию.

По схеме пентагона M1 вообще не участвует в выборке данных из ОЗУ.
Тогда я полагаю, у тебя не совпадает фаза работы проца с ОЗУ.