Корвет на ПЛИС ?

[b2m]

Может существует возможность как нибудь быстро диагностировать проблему?

Если пишешь на верилоге, то можно запустить в Icarus Verilog и сравнить с эмулятором. Тестовый модуль верхнего уровня пишется за 15 минут. Вот такой, например:

module test;

reg[7:0] mem[0:127];

wire[15:0] addrbus;
wire[7:0] cpu_i = mem[addrbus];
wire[7:0] cpu_o;
wire cpu_ce = 1'b1;
wire cpu_sync;
wire cpu_rd;
wire cpu_wr_n;

reg reset;
reg clk;

k580wm80a cpu(.clk(clk), .ce(cpu_ce), .reset(reset),
	.idata(cpu_i), .addr(addrbus), .sync(cpu_sync),
	.rd(cpu_rd), .wr_n(cpu_wr_n), .odata(cpu_o));

always #5 clk = ~clk;

always @(posedge clk) if(~cpu_wr_n) mem[addrbus] <= cpu_o;

initial begin
  $readmemh("k580test.hex", mem);
  $dumpfile("k580test.vcd");
  $dumpvars(2, test);
  reset = 1; clk = 0;
  #100
  reset = 0;
  #3000
  $finish;
end

endmodule

Это я в своё время процессор тестировал, но в тест можно и других устройств напихать. Спецы с marsohod.org таким образом даже linux для ARM до промпта запускали.