Zur Thematik passend gibt es eine Gruppe (Bewegung), die sich um offene Prozessoren kümmert (also quasi Open-Source-Hardware). Es handelt sich dabei um OpenCores, wo ich zumindest 2 weitere interessante Projekte gefunden habe:

• AVR Core ist ein mit einem ATmega103 kompatibler Prozessor (in VHDL), der zumindest die wichtigsten Module unterstützt (Interrupt-Vektoren, 128Kb Programmspeicher und 64Kb Datenspeicher, UART, 8-Bit Timer/Counter mit PWM, externe Interrupts, parallele Schnittstellen).
• AVRtinyX61core ist ein mit dem ATtiny261/461/861 kompatibler Prozessor (ebenfalls in VHDL) – allerdings mit unterschiedlichen Takt-Zyklen. Im Gegensatz zum AVR Core ist der AVRtinyX61core noch im Beta-Zustand und besitzt daher einen weitaus beschränkteren Funktionsumfang.
• pAVR ist nicht an einen echten AVR Core angelehnt, sondern soll im Prinzip jeden AVR Prozessor realisieren können (durch entsprechende Einstellungen). Dieses Projekt ist noch im Alpha-Zustand, sodass ebenfalls keine Module inkludiert sind.

Diese Prozessoren sind vor allem deshalb recht interessant, weil der Quellcode auf VHDL Basis verfügbar ist, sodass hier entsprechende Simulationen und Demonstrationen realisiert werden können (speziell für den Unterricht). Auf der anderen Seite gibt es derzeit keinen wirklich vernünftigen freien Simulator/Debugger für AVR Controller (in AVR Studio ist einer inkludiert, allerdings ist dies nur für Windows verfügbar; simulavr bzw. das Nachfolgeprojekt simulavrxx sind beide nicht übermäßig ausgereift und können nur in den seltensten Fällen zum Debuggen verwendet werden), sodass es hier eventuell möglich ist, auf Basis des VHDL Codes einen entsprechenden Simulator zu erstellen.