EEM309 - MİKROİŞLEMCİLER

 DERS BİLGİLERİ

• Amaç:   Bu dersin amacı,  sayısal bilgisayar mimarisini, mikroişlemci ve mikrodenetleyici sistemlerinin yapısını, işlevlerini ve kullanım alanlarını öğretmektir. Öğrenciler, mikroişlemci ve mikrodenetleyiciler arasındaki farkları, bu sistemlerin çalışma prensiplerini ve çeşitli haberleşme protokollerini öğrenerek gömülü sistem tasarımı ve uygulamalarına dair sağlam bir temel kazanacaktır. 

• İçerik:  Bu dersin içeriği, Hafta 1-6: Sayısal bilgisayar sistemlerinin blok şeması, mikroişlemcilerin ve mikrodenetleyicilerin temel bileşenleri, mikroişlemci mimarileri ve temel zamanlayıcı işlevleri ile ilgili teorik bilgi, Hafta 8-10: Farklı mikroişlemci ailelerinin (Motorola, Intel) mimarileri ve özellikleri, Hafta 11-12: Proje uygulamaları ile mikroişlemci kullanımı ve gömülü sistem tasarımı ve  Hafta 7 ve 14: Ara sınav ve final değerlendirmesidir.

• Sayısal bilgisayarın blok şeması ve mantıksal operatörleri açıklayabilme.
• Mikroişlemci ve mikrodenetleyici arasındaki temel farkları ve bu yapıların avantaj/dezavantajlarını karşılaştırabilme.
• Mikroişlemci bileşenlerini (RAM, ROM, CPU, vb.) tanımlayabilme ve her bir bileşenin işlevini açıklayabilme.
• Von Neuman ve Harvard mimarileri arasındaki farkları kavrayarak, mikroişlemci mimarilerini değerlendirebilme.
• Giriş/çıkış birimlerini ve GPIO yapılandırmasını kullanarak mikroişlemci tabanlı temel bir sistem tasarlayabilme.
• PWM, ADC ve kesme mekanizmalarının (interrupt) işleyişini açıklayabilme.
• SPI, I2C, UART, USB ve CAN-Bus gibi iletişim protokollerini açıklayarak, bunların kullanım alanlarını belirleyebilme.
• Motorola, Intel ve MC68000 gibi farklı mikroişlemci ailelerinin mimari özelliklerini ve iç yapısını inceleyebilme.
• Uygulama projeleri ile gömülü sistemlerin tasarım ve gerçeklenmesini yapabilme.

1. Hafta - Sayısal Bilgisayarın Blok Şeması, Mantıksal Operatörler, Mikrodenetleyici ve Mikrodenetleyici Kavramları, Mikrodenetleyici ve Mikrodenetleyici Arasındaki Farklar, Mikrodenetleyici ve Mikrodenetleyici Arasındaki Avantaj ve Dezavantaj, Gömülü Sistem Kavramı ve Kullanım alanları 
2. Hafta - Mikroişlemciler  gerçekleştirdiği fonksiyonlar ve genel çalışması, Kodlayıcılar ve kod çözücülerin işleyişi ve kullanımı
3. Hafta - Sayısal Entegreler ve Mikroişlemciyi oluşturan bileşenler (RAM, ROM, ALU, CPU, REGISTERS, ADC, DMA, USART, SPI, i2C, DAC, TIMER, PWM, ADRESS BUS, DATA BUS, CONTROL BUS, IO, INTERRUPT)
4. Hafta - Mikroişlemci mimarileri (Von Neuman ve Harvard), Mikroişlemci CISC ve RICS Komut Tasarımı Mimarileri ve Genel Amaçlı Giriş/Çıkış - GPIO Yapılandırması (General Purpose Input/Output) 
5. Hafta - Mikroişlemci Temel Zamanlayıcıları - Kesme - Interrupt, PWM (Pulse Width Modulation), Analog Dijital Çevirici ADC (Analog-to-Digital Converter) Hesaplamaları
6. Hafta - Mikroişlemci Haberleşme Protokolleri;, SPI Haberleşme (Serial Peripheral Interface), i2c Haberleşme (Inter-Integrated Circuit), UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) Seri Haberleşme, USB (Universal Serial Bus) Haberleşme ve CAN-Bus (Controller Area Network) Haberleşme
7. Hafta - Vize Sınavı Haftası
8. Hafta - Motorola MC6800 Mikroişlemci Ailesi
9. Hafta - Intel 8080 Mikroişlemci Ailesi
10. Hafta - MC68000 Mikroişlemci Ailesi
11. Hafta - İntel 8088 & 8086 Mikroişlemcilerinin iç-yapı mimarisi
12. Hafta - Uygulama Projelerinin Sunum ve Gerçekleştirilmesi - 1
13. Hafta - Uygulama Projelerinin Sunum ve Gerçekleştirilmesi - 2 
14. Hafta - Final Sınavı Haftası

1. Prof. Dr. Eşref Adalı, "Mikroişlemciler Mikrobilgisayarlar". Birsen Yayınları. 2004.
2. M. Morris Mano , Abdüssamet Marşoğlu (Çevirmen) , Nurşen Suçsuz (Çevirmen) "Bilgisayar Sistemleri Mimarisi", Literatür Yayıncılık, 2002.
3. Prof. Dr. Hüseyin Ekiz, "Mantık devreleri:(sayısal elektronik)". Değişim Yayınları. 2010.
4. https://github.com/acetinkaya/robotik-arduino-uygulamalari 

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1. Öğr. Gör. Ali Çetinkaya, "Bulanık Mantık ve Python Uygulamaları". İstanbul Gelişim Üniversitesi Yayınları, 2023.
2. Öğr. Gör. Tuğba Saray Çetinkaya & Öğr. Gör. Ali Çetinkaya, AlgorithmDesign in Programming Language Education- Özgür Yayınları, Gaziantep, 2023.
3. Öğr. Gör. Ali Çetinkaya, Mühendislik Alanında Yapay Zeka (YZ) İçerikli Araştırmalarda Yaklaşımlar - Serüven Yayınevi, İzmir, 2022.
4. Öğr. Gör. Ali Çetinkaya, Approaches with Artificial Intelligence (AI) Algorithms to Smart System Works - Platanus Publishing, Ankara, 2023.
5. Öğr. Gör. Ali Çetinkaya’nın internet sayfaları: 
6. https://scholar.google.com.tr/citations?hl=tr&user=XSEW-NcAAAAJ 
7. https://alicetinkaya.site/ 

• 2024-2025 Güz Dönemi -  EEM309 - İGÜ Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü - (N.Ö. 45 Öğrenci), Dersin internet sitesi: https://gbs.gelisim.edu.tr/ders-detay-3-141-10792-1

• 2023-2024 Bahar Dönemi -  HEE214 - İGÜ Uygulamalı Bilimler Fakültesi, Havacılık Elektrik ve Elektroniği Bölümü - (N.Ö. 27 Öğrenci), Dersin internet sitesi: https://gbs.gelisim.edu.tr/ders-detay-18-354-13404-1