Хм!

Шикарная тема.
Имхо АЦП для этой затеи не слишком удачная идея - просто не интересно, учитывая скорость работу АЛУ.
Зато, если нарыть деталек, можно сделать труЪ ЭВМ. оставлю здесь парочку идей на этот счёт.
1. Тут нужна гарвардская архитектура, с раздельной памятью команд и данных - просто исходя из свойств прорамм для этого устройства.
2. Для памяти программ можно попытаться найти шаговый искатель - в качестве адресующего устройства, и, наборы перемычек в качестве собственно памяти
3. Для памяти данных сделать несколько регистров на реле с самоудержанием.
4. Систему команд можно сделать, опираясь на аналогичную у МК PIC соответственно упростив.
5. Первым переферийным устройством, ящитаю, нужно сделать что то вроде печаталки на кассовой ленте.
Мне видится в итоге устройство, размером с мидитауэр, со сменными платами-программами, способное выполнять вычисления автономно. Это было бы просто круууто.