私なら、まず電子回路による計算に「意味」を見出しているところを剥がしたいので、電流が流れることで自動的に発生する状態の規則性と、そこに「意味」を見出すという後付けの方法を一番最初に伝えますね
前者はリレーかトランジスタを知って組み合わせるとわかるし、それを標準ロジックICくらいに抽象化して組み合わせて半加算器と全加算器を作れば後者がわかる。
で、それはそれとして BASIC か C のサブセットあたりを使って「CPU にさせるべき低レベル動作」と「人間がコードで表明した意図」がどう絡むか (あるいはいかにして恣意的に決定されているか) を見せると、あとは CPU を作るだけで全貌を把握できる
「std::意味」と振る舞いを切り離せるようにする訓練は一番最初にやるだけの価値があると思う