GERİ DÖN

Ders Öğretim Planı

Dersin Kodu Dersin Adı Dersin Türü Yıl Yarıyıl AKTS
1992002252014 MİKRODENETLEYİCİLER Seçmeli Ders Grubu 2 3 5,00

Dersin Seviyesi

Önlisans

Dersin Sunulduğu Dil

Türkçe

Dersin Amacı

Bu dersin amacı öğrencilere mikroişlemciler ve mikrodenetleyiciler hakkında temel bilgileri öğretmektir. Assembly dilinde program yazımı bu dersin ana konusu olmasına rağmen bu ders daha çok donamım merkezli olacaktır. Öğrencilere mikrodenetleyici sistemini kurmak için gerekli temel bilgileri verilecektir. Deneyler öğretim elemanın belirlediği mikrodenetleyici kullanılarak laboratuvar eğitim setlerinde yapılacaktır.

Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri

Dr. Öğ. Üy. Mustafa Engin

Öğrenme Çıktıları

1 Mikroişlemcinin ve mikrodenetleyicinin özelliklerini, yapısını, çalışmasını, bellek ve I/O yapısını açıklar.
2 Seçilen mikrodenetleyi için assemly dilinde program yazar.
3 Mikrodenetleyi tabanlı bir sistemin performansını yazılım ve ölçü aleti kullanarak analiz eder.
4 Mikrodenetleyici tabanlı sistem tasarlar ve kurar.
5 Verilen görevleri ve ödevleri yerine getirmek için bireysel ve gurup içinde etkin çalışır.

Öğretim Sistemi

Birinci Öğretim

Dersin Ön Koşulu Olan Dersler

Yok

Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar

Yok

Dersin İçeriği

Bu derste öğrenciye mikroişlemci/mikrodenetleyici tabanlı sistemler hakkında teorik ve uygulamalı bilgiler verilecektir. Uygulamalar ARM Cortex M mimarisi mikrodenetleyiciler kullanılarak program geliştirme, derleme yükleme ve hata ayıklama aşamaları gerçekleştirilecektir. Öncelikle mikrodenetleyici içerisinde yer alan çevrebirimlerinden başlayarak çevre birimlerinin bağlantısı, programlanması ve çalıştırma aşamalarından örnek uygulamalar yapılacaktır.

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği

Hafta Konular (Teorik) Uygulama Öğretim Yöntem ve Teknikleri Ön Hazırlık
1 Mikroişlemcinin ve mikrodenetleyicileri tarihsel gelişimi, kullanım alanları ve mikrobilgisayarın yapısı. Laboratuvarın tanıtımı ve grupların oluşturulması
2 Cortex Çekirdekli işlemcilerin yapısı, bellek organizasyonu ve yazaç yapısı Keil IDE programın kurulması ve kullanımının öğrenilmesi, kullanılacak deney setinin tanıtımı
3 Cortex-M mikrodenetleyicinin adresleme modları ve komut kümesi, veri aktaran, mantık işlem yapan, aritmetik işlem yapan, bolean ve koşullu dallanma komutlarının incelenmesi. STMF1 ve STMF4 serisi deney setinin incelenmesi, besleme gerilimini ölçülmesi, osilatör işaretini osilaskopta görüntülenmesi.
4 Assembly dilinde program yazımı, assembly yönergelerini kullanımı Veri aktaran komutlardan oluşan bir assembly programın yazılması derlenmesi, simulatörde çalıştırılması
5 Microdenetleyicide altprogram kullanımı ve zaman geciktirme döngülerinin yazılması Aritmetik ve mantık işlem yapan komutları kullanarak iki adet 32 bitlik sayıları toplayan, çıkaran, bölen ve çarpan programlarını yazımı ve çalıştırılması.
6 Giriş-Çıkış portlarının yapısı, port hattına giriş, çıkış, ve alternatif görevlendirme işlemleri.. LED'i flash yapan bir assembly programı yazılması ve çalıştırılması
7 Program geliştirme aşamaları Buton ve Led kullanarak basit bir program geliştirme
8 Ara sınav Laboratuvar arasınavı
9 Saat devresinin yapısı ve çalışma frekansının belirlenmesi. Mikrodenetleyiciyi ve portların çalışma frekanslarının programlanması
10 Gömülü C dilinde Cortex-M mikrodenetleyicilerin programlanması. Bord üzerinde yer alan LED'lerle proje çalışması.
11 C programının yapısı, veri tipleri, integer, float, long ve double veri tiplerinin kullanımı. 32 bit iki tam sayının toplayan, çıkaran, bölen ve çarpan programın yazılıp çalıştırılması.
12 Cortex Mikrodenetleyici Yazılım Arayüzü Standardı (CMSIS) CMSIS kurallarına uygun proje geliştirme uygulaması
13 SysTick Zamanlayıcısının yapısı, ve programlanması SysTic Zamanlayıcısını kullanarak istenilen sıklıkta LED'leri yakıp söndürme projesinin gerçekleştirilmesi
14 Kesmeler ve özel durumlar. Cortex-M mikrodenetleyicinin kesme denetleyici biriminin yapısı, kesmelerin ve özel durumların işlenmesi. SysTick Zamanlayıcısının zaman aşım kesmesini kullanarak zaman geciktirme döngüsü geliştirmek.
15 Dış kesmelerin kullanımı. kesmelerin sıralanması. SysTick Zamanlayıcısı ve ki adet dış kesme kaynağını birlikte kullanabilen bir proje geliştirmek.
16 Final sınavı Laboratuvar final değerlendirmesi

Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar

1. ARM Cortex-M4 ile Mikrodenetleyici Programlama, Oğuz Emre Çakıl, Kodlab Yayınevi, 2018. 2. Projeler Eşliğinde Arm İşlemci Programlama, Mehmet Akif Arvas, Seçkin Yayıncılık, Ocak 2019.

Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları

Etkinlikler ayrıntılı olarak "Değerlendirme" ve "İş Yükü Hesaplaması" bölümlerinde verilmiştir.

Değerlendirme

Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri Adet Değer
Ara Sınav 1 60
Laboratuvar Sınavı 1 40
Toplam 100
Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri Adet Değer
Final Sınavı 1 100
Toplam 100
Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri 50
Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri 50

Staj Durumu

Yok

İş Yükü Hesaplaması

Etkinlikler Sayısı Süresi (saat) Toplam İş Yükü (saat)
Ara Sınav 1 2 2
Final Sınavı 1 2 2
Quiz 2 1 2
Derse Katılım 14 3 42
Deney 10 1 10
Rapor Hazırlama 1 20 20
Rapor Sunma 1 1 1
Proje Hazırlama 1 15 15
Proje Sunma 1 1 1
Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma 1 20 20
Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma 1 20 20
Quiz için Bireysel Çalışma 2 3 6
Toplam İş Yükü (saat) 141

Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi

PÇ 1 PÇ 2 PÇ 3 PÇ 4 PÇ 5 PÇ 6 PÇ 7 PÇ 8 PÇ 9 PÇ 10 PÇ 11 PÇ 12
ÖÇ 1 4 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
ÖÇ 2 4 4 4 4 4 4 2 4 4 4 4 4
ÖÇ 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
ÖÇ 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 4
ÖÇ 5 4 4 4 4 4 4 4 2 4 4 4 4
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek