ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE

Ders Bilgi Formu ( ELM 457 )

   Temel bilgiler
Ders adı: FPGA-tabanlı Sistem Tasarımı
Ders kodu: ELM 457
Öğretim üyesi: Dr. Furkan ÇAYCI
AKTS kredisi: 6
GTÜ kredisi: 3 ()
Yılı, Dönemi: 4, Güz
Dersin düzeyi: Lisans
Dersin tipi: Alan seçmeli
Öğretim dili: İngilizce
Öğretim şekli: Yüz yüze , Grup çalışması , Laboratuvar çalışması
Ön koşullar: ELM 234, ELM 235
Staj durumu: Yok
Dersin amacı: FPGA-tabanlı sistem tasarımı endüstri standardı CAD sentezleme araçlarını kullanarak modern dijital bilgisayar tasarımı metodlarını inceler. Donanım tasarımı, lojik sentezleme araçları, sentezleme ve etkili kodlama için simülasyon metodları gibi konuları içerir. İki projeyle güçlendirilen laboratuvarlarla FPGA sistem tasarımı ve değerlendirmesi hedeflenmektedir.

Bu dersin sonunda, öğrencilerin HDL simulation ve sentezleme araçlarını kullanarak komple bir donanım sistemi tasarlayıp, test edip, uygulamaya koyma yetisine sahip olmaları hedeflenmektedir. Bu derste endüstri standardı CAD sentezleme araçları kullanılacak olup, döneme bağlı olarak VHDL, Verilog yada SystemVerilog dillerinden birisi kullanılacaktır.
   Öğrenme çıktıları Yukarı

Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenciler, şu yetilere sahip olurlar:

  1. FPGA kullanarak bir donanım sistemini tasarlama, doğrulama ve gerçekleştirme

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Sistem tasarımlarını geliştirmek, uygulamak ve sürdürmek
    2. Mühendislik uygulamalarında farklı teknik ve modern araçları kullanma bilgisini geliştirmek
    3. Modern yöntemler ve teknik araçları kullanmak

    Değerlendirme Tipi

    1. Dönem projesi
  2. Donanım tasarımını test düzeneği kurarak zamanlama ve kesinlik için doğrulamak

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Veri analizi ve yorumunun yanında deneyler tasarlayıp yürütmek
    2. Mühendislik problemlerini formüle edip çözmek
    3. Mühendislik uygulamalarında farklı teknik ve modern araçları kullanma bilgisini geliştirmek

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Laboratuvar uygulamaları/sınavları
  3. FPGA tasarımı için kullanılan endüstri standardı CAD sentezleme araçları kullanılımı

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Sistem tasarımlarını geliştirmek, uygulamak ve sürdürmek
    2. Mühendislik uygulamalarında farklı teknik ve modern araçları kullanma bilgisini geliştirmek
    3. Modern yöntemler ve teknik araçları kullanmak

    Değerlendirme Tipi

    1. Laboratuvar uygulamaları/sınavları
    2. Dönem projesi
   İçerik Yukarı
1. hafta: Derse giriş, Lojik devrelerin kısa özeti
2. hafta: FPGA, FPGA tasarım işleyişi
3. hafta: Donanım tasarım diline giriş, dil temelleri - 1. Proje tanıtımı
4. hafta: Tümleşik devreler
5. hafta: Ardışık devereler
6. hafta: Sonlu Otomatlar (State machines)
7. hafta: FPGA ler ile gömülü sistem tasarlamaya giriş - 2. Proje tanıtımı
8. hafta: Zynq System-on-Chip genel bakış
9. hafta: Hafıza
10. hafta: IP Blok tasarımı
11. hafta: Hız, Güç ve Alan
12. hafta: Zamanlayıcı
13. hafta: Donanım hata ayıklama
14. hafta: Proje sunumları
15. hafta*: *
16. hafta*: Sınav
Ders kitapları ve materyaller: The Designer’s Guide to VHDL, Peter J. Ashenden
HDL Chip Design, Douglas J. Smith
Advanced FPGA Design Architecture, Implementation, and Optimization, Steve Kilts
Önerilen kaynaklar: The Zynq Book
Online materials and examples
  * 15. ve 16. haftalar arası final sınavına hazırlık haftası bulunmaktadır.
Değerlendirme Yukarı
Değerlendirme tipi Hafta numarası Ağırlık (%)
Ara sınavlar (Vizeler): - 0
Dönem içi diğer çalışmalar: - 0
Proje: 4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14 40
Ödev: 2, 4, 6, 8 10
Kısa sınav (Quiz): 4, 8, 10 10
Final sınavı: 16 40
  Toplam ağırlık:
(%)
   İş yükü Yukarı
Etkinlik Süre (Haftalık saat) Toplam hafta sayısı Dönem boyu toplam iş yükü
Dersler (Yüz yüze öğretme): 3 14
Ders dışı bireysel çalışma: 4 14
Uygulama, Rehberli problem çözme: 0 0
Ödev: 4 4
Dönem projesi: 11 2
Dönem projesi sunumu: 1 1
Kısa sınav (Quiz): 1 3
Ara sınav için bireysel çalışma: 0 0
Ara sınav (Vize): 0 0
Final sınavı için bireysel çalışma: 8 1
Final sınavı: 2 1
    Toplam işyükü:
    Toplam AKTS kredisi:
*
  * AKTS kredisi, toplam iş yükünün 25'e bölümüdür. (1 AKTS = 25 saatlik iş yükü)
-->