Eğitim Bilgi Sistemi

Ders Bilgileri
Ders Tanımı
Ders Akışı
Dersin Prog. Çıktılarına Katkısı
Değerlendirme Sistemi
AKTS - İş Yükü

Ders Adı	Kodu	Yarıyıl	T+U Saat	Kredi	AKTS
Fpga Tabanlı Sayısal Sistem Tasarımı	EEM 433	7	3 + 0	3	4

Ön Koşul Dersleri	Sayısal Devre Tasarımı
Önerilen Seçmeli Dersler
Dersin Dili	Türkçe
Dersin Seviyesi	Lisans
Dersin Türü	Seçmeli
Dersin Koordinatörü	Doç.Dr. AHMET KÜÇÜKER
Dersi Verenler	Doç.Dr. AHMET KÜÇÜKER,
Dersin Yardımcıları
Dersin Kategorisi	Alanına Uygun Öğretim
Dersin Amacı	Bu dersin temel amacı, öğrencilere sayısal sistemlerin VHDL (Donanım Tanımlama Dili) kullanılarak nasıl tasarlanacağını öğretmek ve bu tasarımların FPGA (Alanda Programlanabilir Kapı Dizisi) platformları üzerinde nasıl hayata geçirileceğini göstermektir.
Dersin İçeriği	Sayısal devrelerin kısa özeti, FPGA mimarisi ve tasarım işleyişi, Sayısal devrelerin VHDL betimlemeleri, Tasarım Simülasyonu ve Testbench Kavramı, FPGA Geliştirme Ortamı ve Fiziksel Gerçekleme

#	Ders Öğrenme Çıktıları	Öğretim Yöntemleri	Ölçme Yöntemleri
1	Sayısal sistem tasarımları için gerekli olan tasarım akışlarını hazırlayabilme
2	Endüstri standardı donanım tanımlama dillerinden VHDL’yi kullanarak sayısal devreleri betimleyebilme.
3	FPGA kullanarak karmaşık yapıdaki sayısal devre tasarımlarını fiziksel olarak gerçekleyebilme.

Hafta	Ders Konuları	Ön Hazırlık
1	Sayısal Mantık Devrelerine Genel Bakış ve Derse Giriş
2	FPGA Mimarisi ve Tasarım Akışı
3	VHDL Giriş: Temel Yapı ve Hiyerarşi
4	VHDL'de Veri Tipleri, Operatörler ve Sinyaller
5	Kombinasyonel Devrelerin VHDL ile Modellenmesi
6	Sıralı Devrelerin VHDL ile Modellenmesi - Temeller
7	Sıralı Devrelerin VHDL ile Modellenmesi - Gelişmiş Konular
8	Tasarım Simülasyonu ve Testbench Kavramı
9	Ara sınav
10	Proje Konularının Belirlenmesi ve Tartışılması
11	FPGA Geliştirme Ortamı ve Fiziksel Gerçekleme
12	Örnek Uygulamalar: FPGA Üzerinde Gerçekleme
13	Proje Sunumları
14	Proje Sunumları

Kaynaklar
Ders Notu
Ders Kaynakları	Roth, C. H., & John, L. K. (2008). Digital systems design using VHDL. Thomson. Brown, S., & Vranesic, Z. (2005). Digital Logic with VHDL Design. McGRAW HILL company. Rafiquzzaman, M. (2005). Fundamentals of digital logic and microcomputer design. John Wiley & Sons. Dally, W. J., Harting, R. C., & Aamodt, T. M. (2016). Digital design using VHDL. Cambridge University Press. LaMeres, B. J. (2023). Introduction to logic circuits & logic design with VHDL. Springer Nature. Taraate, V. (2022). Digital logic design using verilog. Springer Singapore. Harris, S., & Harris, D. (2021). Digital Design and Computer Architecture, RISC-V Edition. Morgan Kaufmann.

Kaynaklar

Ders Notu

Ders Kaynakları

Roth, C. H., & John, L. K. (2008). Digital systems design using VHDL. Thomson.

Brown, S., & Vranesic, Z. (2005). Digital Logic with VHDL Design. McGRAW HILL company.

Rafiquzzaman, M. (2005). Fundamentals of digital logic and microcomputer design. John Wiley & Sons.

Dally, W. J., Harting, R. C., & Aamodt, T. M. (2016). Digital design using VHDL. Cambridge University Press.

LaMeres, B. J. (2023). Introduction to logic circuits & logic design with VHDL. Springer Nature.

Taraate, V. (2022). Digital logic design using verilog. Springer Singapore.

Harris, S., & Harris, D. (2021). Digital Design and Computer Architecture, RISC-V Edition. Morgan Kaufmann.

Sıra	Program Çıktıları	Katkı Düzeyi
Sıra	Program Çıktıları	1	2	3	4	5
1 a	Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi;
1 b	Bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinin çözümünde kullanabilme becerisi.
2 a	Karmaşık mühendislik problemlerini tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi;			X
2 b	Bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.				X
3	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.				X
4	Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.					X
5 a	Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama becerisi.		X
5 b	Deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
6 a	Disiplin içi takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi.
6 b	Çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi.
6 c	Bireysel çalışma becerisi.
7 a	Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma, etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme becerisi,
7 b	En az bir yabancı dil bilgisi.
7 c	Etkin sunum yapabilme becerisi.		X
7 d	Açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi.
8	Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği konusunda farkındalık; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.
9 a	Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk hakkında bilgi,
9 b	Mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi.
10 a	Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi;
10 b	Girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık
10 c	Sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi.
11 a	Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi;
11 b	Mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.

#	Ders Öğrenme Çıktılarının Program Çıktılarına Katkısı	PÇ 2 a	PÇ 2 b	PÇ 3	PÇ 4
1	Sayısal sistem tasarımları için gerekli olan tasarım akışlarını hazırlayabilme		3	3
2	Endüstri standardı donanım tanımlama dillerinden VHDL’yi kullanarak sayısal devreleri betimleyebilme.			5
3	FPGA kullanarak karmaşık yapıdaki sayısal devre tasarımlarını fiziksel olarak gerçekleyebilme.	4	4	4	5

Değerlendirme Sistemi
Yarıyıl Çalışmaları	Katkı Oranı
1. Ara Sınav	40
1. Proje / Tasarım	60
Toplam	100
1. Final	40
1. Yıl İçinin Başarıya	60
Toplam	100

AKTS - İş Yükü Etkinlik	Sayı	Süre (Saat)	Toplam İş Yükü (Saat)
Ders Süresi (Sınav haftası dahildir: 16x toplam ders saati)	16	3	48
Ara Sınav	1	10	10
Proje / Tasarım	1	24	24
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi(Ön çalışma, pekiştirme)	16	1	16
Toplam İş Yükü			98
Toplam İş Yükü / 25 (Saat)			3,92
dersAKTSKredisi			4

Modal Heading