CityAceE, можно обсудить, но боюсь, что в итоге реализация этой фичи может оказаться весьма трудоемкой и затянуться на неопределенное время

Думаю, что более надежным решением действительно было бы попробовать использовать выверенную модель, хотя бы для целей сравнения.
Или для начала хотя бы погонять на своем движке тест оттуда.
Кстати, и в Emu80 также используется этот движок, ссылку на который привел выше svofski.
Кроме версии на Си у Александра есть еще и версия на JavaScript: https://github.com/begoon/i8080-js

Из проблем в этом движке замечено только неверное количество тактов у команды POP.
Кстати, @begoon, может быть, исправишь?