TÜRKÇE
ENGLISH
Genel Bilgi
| Kod | EEES416 |
| Ad | Digital System Design with FPGAs |
| Dönem | 2023-2024 Eğitim-Öğretim Yılı |
| Yarıyıl | 8. Yarıyıl |
| Süre (T+U) | 3-2 (T-U) (17 Hafta) |
| AKTS | 5 AKTS |
| Yerel Kredi | 4 Yerel Kredi |
| Eğitim Dil | İngilizce |
| Seviye | Lisans Dersi |
| Tür | Normal |
| Öğretim Şekli | Yüz Yüze Öğretim |
| Bilgi Paketi Koordinatörü | Prof. Dr. MUSTAFA GÖK |
| Dersin Öğretim Elemanı |
Prof. Dr. MUSTAFA GÖK
(A Grubu)
(Sor. Öğr. Ele.)
|
Dersin Amacı / Hedefi
Sayısal devre tasarım kurallarının öğrenerek karmaşık bir devrenin FPGA ile tasarımı simülasyonu ve testini yapmasını sağlayacak becerilerin kazandırılmasıdır.
Dersin İçeriği
Son yıllarda birçok projede isayısal devre uygulamaları gerçekleştirmede kullanılan ilk tercih FPGA teknolojisidir. Bu teknolojinin tercih edilmesindeki ana sebep ölçeklendirilebilme, güncelleme ve geliştirme kolaylığıdır. Bu ders FPGA tasarım, simülasyon ve sentez işlemlerinde kullanılan güncel araçların kullanılmasını öğretmektedir. Ders kapsamında temel aritmetik işlem devrelerinden toplayıcı çarpıcı karşılaştırıcı vb. sayısal devrelerin tasarımı ve yaygın ardışık devrelerin tasarımı sunulmaktadır. Devreler Verilog tasarım dilinde modellenerek simüle edilir. Öğrencilerin orta büyüklükte bir sayısal devreyi tasarlamaları ve fiziksel olarak bir FPGA geliştirme kartında test etmeleri beklenmektedir.
Dersin Ön Koşulu
Logic Circuits Dersi
Kaynaklar
Digital Systems Design Using Verilog, Charles H. Roth, Jr., Lizy Kurian John
Notlar
FPGA Tasarım ve Geliştirme Yazılımı
Dersin Öğrenme Çıktıları
| Sıra | Dersin Öğrenme Çıktıları |
|---|---|
| ÖÇ01 | Endüstri standardı bir donanım tasarım dili kullanarak kompleks bir devrenin modellenmesini yapar |
| ÖÇ02 | Sayısal devre tasarımındaki fonksiyonel doğrulamasını yapar ve tasarım hatalarını bularak düzeltir. |
| ÖÇ03 | Yazılım araçları kullanarak sayısal bir devrenin benzetimini yapar. |
| ÖÇ04 | Geliştirme kartları kullanarak sistemini fiziksel olarak kurarak test eder. |
Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi
| Sıra | Tür | Program Öğrenme Çıktıları | Duzey |
|---|---|---|---|
| PÖÇ01 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinin çözümünde kullanabilme becerisi. | 5 |
| PÖÇ02 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Karmaşık mühendislik problemlerini tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi. | 4 |
| PÖÇ03 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. | 3 |
| PÖÇ04 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini ve programlama bilgilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi. | 5 |
| PÖÇ05 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi. | 4 |
| PÖÇ06 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi. | 4 |
| PÖÇ07 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi. | 4 |
| PÖÇ08 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği konusunda farkındalık; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi. | |
| PÖÇ09 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk ve mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi. | |
| PÖÇ10 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi. | |
| PÖÇ11 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık. | |
| PÖÇ12 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Elektrik-Elektronik mühendisliği bilgilerini mesleğe özgü alet ve cihazlar üzerinde uygulayabilme | 5 |
| PÖÇ13 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | İçinde yaşadığı toplumun, dünyanın ve çağın, bilimsel, sosyal, tarihi, ekonomik ve politik olguları hakkında farkındalık |
Haftalık Akış
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Yöntemler |
|---|---|---|---|
| 1 | Dersin genel tanıtımı ve yarı yıl içerisinde işlenecek konuların ve tasarım araçların tanıtımı | Sayısal tasarım ders notlarının tekrarı | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 2 | Verilog tasarım diline giriş | Kitap ve ders notların okunması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 3 | Benzeşim ve sentez araçlarının kurulumu | Kitap ve ders notların okunması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 4 | Basit toplama devresinin tasarımı ve simülasyonu | Kitap ve ders notların okunması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 5 | Basit çarpma devrelerinin tasarım ve simülasyonu | Kitap ve ders notların okunması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Soru-Cevap |
| 6 | Aritmetik Lojik ünitesi tasarım, simülasyon ve sentezi | Kitap ve ders notların okunması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 7 | Verilog ile ardışık devre tasarım yöntemleri | Kitap ve ders notların okunması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 8 | Ara Sınav | Genel tekrar | Ölçme Yöntemleri: Ödev, Proje / Tasarım |
| 9 | Sınırlı durum makinalarının modellenmesi | Kitap ve ders notların okunması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama |
| 10 | Gelşltirme kartları üzerinde ilk karmaşık devre tasarımı | Kitap ve ders notların okunması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama |
| 11 | Seri iletişim ünitesi geliştirme | Kitap ve ders notların okunması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama |
| 12 | Projelerin belirlenmesi ve tartışılması | Kitap ve ders notların okunması. | Öğretim Yöntemleri: Soru-Cevap |
| 13 | Bellek tasarımı ve modellenmesi. | Kitap ve ders notların okunması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 14 | Basit mikroişlemci tasarım kuralları | Kitap ve ders notların okunması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma |
| 15 | Boru hatlı tasarım prensipleri | Kitap ve ders notların okunması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama |
| 16 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Dönem konuların tekrarı. | Ölçme Yöntemleri: Proje / Tasarım |
| 17 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Dönem konuların tekrarı. | Ölçme Yöntemleri: Proje / Tasarım |
Öğrenci İş Yükü - AKTS
| Çalışmalar | Sayısı | Süresi (Saat) | İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ders (Sınav haftaları dahil değildir) | 14 | 3 | 42 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) | 14 | 4 | 56 |
| Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ödev, Proje, Diğer | 0 | 0 | 0 |
| Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) | 1 | 5 | 5 |
| Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı | 1 | 15 | 15 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 118 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (s) | 4,72 | ||
| AKTS | 5 AKTS | ||