BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ
Lisans	TYYÇ: 6. Düzey	QF-EHEA: 1. Düzey	EQF-LLL: 6. Düzey

Ders Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu	Ders Adı	Yarıyıl	Teorik	Pratik	Kredi	AKTS
CMP2007	Dijital Sistem Tasarımı	Güz	3	0	3	7

Temel Bilgiler

Öğretim Dili:	İngilizce
Dersin Türü:	Must Course
Dersin Seviyesi:	LİSANS
Dersin Veriliş Şekli:	Yüz yüze
Dersin Koordinatörü:	Dr. Öğr. Üyesi SELİN NACAKLI
Opsiyonel Program Bileşenleri:	Yok
Dersin Amacı:	Öğrencilere, en yeni elektronik tasarım otomasyon programları kullnılarak, sayısal devre tasarımı ve sistem seviyesinde tasarım öğretilir. Temel devre yapıtaşları kullanılarak, büyük çaplı mantık devrelerinin tasarımı anlatılır. FPGA mimarilerinden, davranışsal tasarımdan, sistem bölümlemeden, devre sentez yazılımlarının kullanımından, tasarım doğrulama yöntemlerinden ve FPGA teknolojisi ile gerçeklenen alışılmışın dışında sistemlerden bahsedilir. Öğrenciler ASIC tasarımına yönelik teknik ve yazılımları kullanmaya aşina bir hale gelir.

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
1. Dijital sistem tasarımının temellerini anlamak
2. Kombinezonal devreleri anlamak ve dizayn etmek
3. CMOS transistörlerini ve anahtar mantığını anlamak
4. Sırasal devreleri anlamak ve dizayn etmek
5. Dijital sistemlerde zamanlama hususlarını anlamak
6. Sonlu durum makinalarını anlamak ve dizayn etmek
7. Donanım tasarım dilini (HDL) gerçekleştirmek

Dersin İçeriği

Mantık tasarımı tekrarı. Davranışsal Verilog kodlama. Tasarım doğrulama. Verilog ile kombinezonal ve sırasal devre tasarımı. İki-duraklılar, kaydırma aygıt kütükleri and sayaçlar. Algoritmik durum makinaları. Büyük ölçekli sayısal sistemlerin tasarımı. Yapısal Verilog kodlama ile devrelerin hiyerarşik tanımlanması. Hafıza ve FPGA.
Dersin Öğretim yöntemleri anlatım, bireysel çalışma, teknoloji destekli öğrenme, problem çözme, simülasyon şeklindedir.

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği

Hafta	Konu	Ön Hazırlık
1)	Dijital sistem tasarımına giriş	Ders programını oku Ders kitabından Bölüm 1'i okuyun
2)	Dijital Mantık Kapıları ve Kapı Seviyesi Minimizasyonu	Ders kitabından Bölüm 2-3'ü okuyun
3)	Donanım Açıklama Diline Giriş - Verilog	Ders kitabından Bölüm 3.9'u okuyun
4)	Birleşimsel Mantık ve Birleşimsel Mantığın HDL Modelleri	Read Chapter 4 from course book
5)	CMOS Transistörler ve Anahtar Mantığı	Referans Kitabı 2 ve 4'ten Bölüm 1'i okuyun
6)	Sıralı Mantık Tasarımı	Ders kitabının 5. Bölümünü okuyun
7)	1st Midterm Exam	Önceki haftanın notlarına göz atın
8)	Dijital Sistemlerde Zamanlamayla İlgili Hususlar	Referans Kitabı 2'den Bölüm 2.9 ve 3.5'i okuyun
9)	Sonlu durum makinaları	Referans Kitabı 2'den Bölüm 3.4'ü okuyun
10)	FSM - sıra algılama	Ders kitabından Bölüm 5.6 ve Bölüm 6'yı okuyun
11)	Sıralı Devrelerin, Kayıtların ve Sayaçların HDL Modelleri	Ders kitabından Bölüm 5.6 ve Bölüm 6'yı okuyun
12)	Sonlu Durum Makineleri – Sıra Dedektörü	Ders kitabından Bölüm 5.8'i okuyun
13)	Algoritmik Durum Makineleri (ASM'ler)	Ders kitabından Bölüm 8.4 ve 8.5'i okuyun
14)	Paralellik	Referans Kitabı 2'den Bölüm 3.6'yı okuyun

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar:

Morris Mano, Michael Ciletti, Digital Design, Pearson, 4th Edition, 2008.

Diğer Kaynaklar:

Referans kitaplar:
1) Verilog HDL: A Guide to Digital Design and Synthesis by Samir Palnitkar, SunSoft Press, 1996.
2) Digital Design and Computer Architecture by David Money Harris & Sarah L. Harris, Second Edition
3) Digital Integrated Circuits: A Design Perspective by Jan M. Rabaey & Anantha ChandraKasan & Borivoje Nikolic, Second Edition
4) CMOS VLSI Design: A Circuits and Systems Perspective by Neil H. E. Weste & David Money Harris, Fourth Edition
Simulatörler:
i) Xilinx ISE Design Suite 14.2 installed in Azure and Smart Classes
ii) CircuitVerse (https://circuitverse.org/simulator) online simulator,
iii) Logisim application (https://sourceforge.net/projects/circuit

Değerlendirme Sistemi

Yarıyıl İçi Çalışmaları	Aktivite Sayısı	Katkı Payı
Devam	14	% 0
Küçük Sınavlar	5	% 30
Ara Sınavlar	1	% 25
Final	1	% 45
Toplam		% 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI		% 55
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI		% 45
Toplam		% 100

AKTS / İş Yükü Tablosu

Aktiviteler	Aktivite Sayısı	Süre (Saat)	İş Yükü
Ders Saati	14	3	42
Sınıf Dışı Ders Çalışması	15	9	135
Küçük Sınavlar	5	0.4	2
Ara Sınavlar	1	2	2
Final	1	2	2
Toplam İş Yükü			183

Program ve Öğrenme Kazanımları İlişkisi

Etkisi Yok	1 En Düşük	2 Düşük	3 Orta	4 Yüksek	5 En Yüksek

	Dersin Program Kazanımlarına Etkisi	Katkı Payı
1)	Matematik, fen bilimleri ve bilgisayar mühendisliğine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi.	5
2)	Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.	5
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.
4)	Bilgisayar mühendisliği uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
5)	Karmaşık mühendislik problemlerinin veya bilgisayar mühendisliği araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.	5
6)	Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi.
7)	Türkçe 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.
8)	Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.
9)	Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi.
10)	Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi.
11)	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.