Hola Christopher!,
por lo que dices no sé si tienes muy claro como trabajar con icestudio y las fpgas, te recomendaría darte un repaso a los videotutoriales de Obijuan e intentar sentar bien las bases ya que los conceptos son muy diferentes a los de los microcontroladores.
No sé si alguien habrá ya conectado un ESP8266 a la alhambra en sí tiene que ser relativamente sencillo usando una comunicación serie, i2c , spi o similar, y hay bloques creados que te pueden servir de base para los protocoles a nivel bajo, ya tendrías tú que montar tu protocolo sobre la capa física.
Yo esto es algo que tengo en "la pila" desde hace tiempo pero ahora mismo estamos intentando sentar las bases tanto de icestudio como en sí de com trabajar con bloques y verilog ya que el concepto de trabajo cambia mucho y realmente está todo por hacer, de echo sería una gran aportación si trabajaras en esta línea que comentas.
Saludos!