AKTS - Sayısal Devreler ve Sistemler

Sayısal Devreler ve Sistemler (COMPE231) Ders Detayları

Ders Adı Ders Kodu Dönemi Saati Uygulama Saati Laboratuar Hours Kredi AKTS
Sayısal Devreler ve Sistemler COMPE231 3 2 0 4 6
Ön Koşul Ders(ler)i
N/A
Dersin Dili İngilizce
Dersin Türü N/A
Dersin Seviyesi Lisans
Ders Verilme Şekli Yüz Yüze
Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri Anlatım, Tartışma, Soru Yanıt, Uygulama-Alıştırma.
Dersin Koordinatörü
Dersin Öğretmen(ler)i
Course Assistants
Dersin Amacı Bu dersin amacı; öğrencilerin Boole cebiri ile birleşik ve sıralı mantık devrelerinin çalışma prensiplerini, bu devrelerin bilgisayar ve program kontrollü donanımlarda kullanılma şekillerini kavramalarını sağlamaktır.
Dersin Eğitim Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
  • Boole cebiri ve mantık fonksiyonlarını kavramak
  • İkili sayı sistemini ve ikili mantık işlemlerini kullanmak
  • Birleşik mantık devrelerinin analizini ve tasarımını yapmak
  • Sırasal mantık devrelerinin analizini ve tasarımını yapmak
  • Anuyumlu ve zamanuyumsuz çalışma modları arasındaki farkları anlamak
  • Depolama, öteleme yazmaçlarının ve sayaçların mantıksal analizini ve tasarımını yapmak
Dersin İçeriği İkili, sekizli ve on altılı sayı sistemleri, sayı sistemleri arasında dönüşümler ve tümleyici gösterim. BCD, ASCII, Excess-3 ve Gray Code kodlama sistemleri. Boole cebiri teorisi, özellikleri, Boole ifadelerinin gösterim şekilleri. Sayısal mantık kapıları. Bole fonksiyonlarının sadeleştirilmesi. Birleşik devre tasarımı. Flip-flop’lar, yamaçlar, sayaçlar ve bellek birimleri ile sırasal mantık devre tasarımı.

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

Hafta Konular Ön Hazırlık
1 Sayısal devrelere giriş, sayısal gösterim ve kodlama, ikili sayı sistemi. Bölüm 1(main text)
2 Switches, transistors, logic gates, Boolean algebra and Boolean logic manipulations, Bölüm 2.1-2.5
3 DeMorgan Kuralı, Boolean fonksiyonların gösterimi, mantık kapıları ve mantık işlemleri. Bileşimsel mantık devresi tasarım süreci. Bölüm 2.6-2.7
4 Bileşimsel mantık. NAND,NOR,XOR,XNOR, kapıları ve Bileşimsel tasarımları NAND/NOR tasarımına dönüştürmek. Bölüm 2.8-2.11
5 Mantıksal fonksiyonların. Karnaugh taplosu ve Quine McCluskey metodu ile mantık fonksiyonlarını sadeleştirmek. Çok seviyeli mantık optimizasyonu. Bölüm 6.2
6 Geri besleme, dizgisel mantık ve kapanlar. Bölüm 3.1-3.2
7 Kontrol devre tasarımı. Bölüm 3.3-3.4
8 Dizgisel mantık optimizasyonu. Bölüm 6.3
9 Veri yolu bileşenleri. Yazmaçlar. Toplayıcılar. Bölüm 4.1-4.2
10 Karşılaştırıcılar, Çarpımcılar, Çıkarıcılar. Bölüm 4.4-4.6
11 Matematik ve Mantık birimleri, kaydırıcılar, sayıcılar ve zamanlayıcılar. Bölüm 4.7-4.9
12 Hafıza elemanları. Programlanabilir işlemciler, temel mimari. Bölüm 5.7, 8.1-8.2
13 N-komutlu programlanabilir işlemciler, asambly ve makine dili programları. Bölüm 8.3-8.5
14 Sayısal devre ve sistemlerde güncel konular. Ders notları.
15 Gözden geçirme
16 Gözden geçirme

Kaynaklar

Ders Kitabı 1. Digital Design (with RTL Design, VHDL and Verilog), Frank Vahid, John Wiley and Sons Inc. 2011, ISBN: 978-0-470-53108-2
Diğer Kaynaklar 2. Mano, Morris and Ciletti, Michael , Digital Design, Pearson/Prentice Hall
3. Modern Digital Design , Richard Sandige, McGraw–Hill
4. Contemporary Logic Design, Randy H. Katz & Gaetano Borriello, 2nd Edition, Pearson Education, 2006
5. Digital Logic Design Principles, N. Balabanian and B. Carlson, John Wiley&Sons,
6. http://users.senet.com.au/~dwsmith/boolean.htm
7. http://www.cs.nyu.edu/~gottlieb/courses/2001-02-fall/arch/chapters/appendix-b.html

Değerlendirme System

Çalışmalar Sayı Katkı Payı
Devam/Katılım - -
Laboratuar 2 20
Uygulama 3 10
Alan Çalışması - -
Derse Özgü Staj - -
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği - -
Ödevler - -
Sunum - -
Projeler - -
Rapor - -
Seminer - -
Ara Sınavlar/Ara Juri 2 40
Genel Sınav/Final Juri 1 30
Toplam 8 100
Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı 70
Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 30
Toplam 100

Kurs Kategorisi

Temel Meslek Dersleri
Uzmanlık/Alan Dersleri
Destek Dersleri X
İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
Aktarılabilir Beceri Dersleri

Dersin Öğrenim Çıktılarının Program Yeterlilikleri ile İlişkisi

# Program Yeterlilikleri / Çıktıları Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Matematik, fen bilimleri ve hesaplama alanlarındaki bilgi birikimini bilişim sistemleriyle ilgili mühendislik problemlerinin çözümüne uygulama becerisi. X
2 Bilişim sistemlerine özgü sorunları analiz etme ve modelleme, çözümleri için uygun gereksinimleri belirleme ve tanımlama becerisi.
3 Belirlenen gereksinimleri karşılayacak bir bilişim sistemini, sistem parçasını, işlemi veya programı tasarlama, geliştirme ve değerlendirme becerisi.
4 Bilişim sistemleri mühendislik uygulamaları için modern teknik ve mühendislik araçlarını kullanma becerisi. X
5 Bilgi teknolojilerinin ve karar modellerinin etkin kullanımına yönelik olarak veri toplama, analiz etme, yorumlama ve doğru seçimler yapabilme becerisi. X
6 Disiplin içi ve disiplinlerarası takımlarda veya bireysel olarak etkin biçimde çalışabilmek için gerekli organizasyonel ve iş yeteneklerini ortaya koyabilme becerisi. X
7 Türkçe ve İngilizcede etkin iletişim kurabilme becerisi. X
8 Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci ve bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki son gelişmeleri takip edebilme ve kendini sürekli yenileme becerisi.
9 Bilişim Sistemleri Mühendisliği alanında mesleki, hukuksal, etik ve sosyal sorunlar hakkında farkındalık ve sorumluluk bilinci.
10 Proje ve risk yönetim becerisi; girişimciliğin, yenilikçilik ve sürdürülebilir kalkınmanın önemi hakkında farkındalık; uluslararası standartların ve yöntemlerin bilinmesi.
11 Karar alırken, bilişim sistemleri mühendisliği uygulamalarının evrensel, çevresel, sosyal ve hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.
12 Kamu ve özel sektör kuruluşlarının işlerini daha etkin yapmalarını ve daha rekabetçi olmalarını sağlamak amacıyla, en uygun yazılım ve donanımları biraraya getirerek , uygun personeli ayarlayarak ve gerekli prosedürleri tanımlayarak maliyet etkin bilişim sistemleri tasarlama, geliştirme ve işletme becerisi.
13 Bilişim teknolojilerini kullanarak iş hayatına yönelik sorunları çözme becerisi.

ECTS/İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Sayı Süresi (Saat) Toplam İş Yükü
Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati) 16 5 80
Laboratuar 2 6 12
Uygulama 3 4 12
Derse Özgü Staj
Alan Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi 16 3 48
Sunum/Seminer Hazırlama
Projeler
Raporlar
Ödevler
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi 2 8 16
Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi 1 10 10
Toplam İş Yükü 178