Программы, которые вы ищете, так и называются — симуляторы. Симуляторы полных компьютеров (или, скорее, процессора + части устройств материнской платы, просто встраиваемых систем) существуют, но они разрабатываются для профессионалов, занимающихся созданием новых процессоров, видеокарт, других современных комплексных устройств, для того, чтобы можно было писать и тестировать софт во время разработки железа, даже до получения первых инженерных образцов.
Вам, вероятно, подойдут визуальные симуляторы процессоров и систем 80-х и 90-х, вроде Motorola 68000 и подобных. В них подсвечивается, в какой области памяти или регистре ассемблерная инструкция изменила значение, отображается текущее состояние различных подсистем.
www.easy68k.com
Если это симулятор готового устройства (игровой консоли, например), то в нём также отображается состояние графического адаптера, его память, регистры звуковой подсистемы, и т.п.
https://fceux.com/web/help/Debugger.html
Также существуют самые низкоуровневые симуляторы уровня транзисторов.
visual6502.org/JSSim/index.html