Ders Adı Mikroişlemcili Sistem Tasarımı
Ders Kodu EEM-301
Dersin Türü Zorunlu
Ders Biriminin Seviyesi Lisans
Yıl 3
Dönem 5.Yarıyıl
AKTS 6
Dersi Veren(ler) Doç.Dr. Kubilay Taşdelen
Dersin Yardımcıları
Ders İşleme Biçimi Yüz Yüze
Önkoşul Dersleri
Dersin İçeriği Kaydediciler, aritmetik ve mantık birim (ALU), Kod çözücü birim, Bayraklar ve Yığın. Azaltılmış komut setli bilgisayar (RISC), Karmaşık komut setli bilgisayar (CISC), Harvard ve Von Neuman mimarileri. Adres, veri ve kontrol hatları, adres ve veri çoklama ve Hafıza haritası tasarlama, adres ve seçici uç çözümleme ve sistem bütünleştirme. Hafıza haritalı G/C, atanmış G/C ve doğrudan bellek erişimi (DMA). Mnemonics, işlem kodu (opcode), işlem parametresi (operand), makine çevirimi, adresleme modları, komut seti, komut grupları, assembly dili bileşenleri, aritmetik ve lojik işlemler, kullanma komutları ve alt yordamlar. Assembly kod giriş, kod derleme, benzetim, hata ayıklama ve sistem analizi.
Dersin Verildiği Diller Türkçe
Dersin Amacı Kaydediciler, aritmetik ve mantık birim (ALU), Kod çözücü birim, Bayraklar ve Yığın (stack) ile ilgili temel kavramları tanıtmak, Azaltılmış komut setli bilgisayar (RISC), Karmaşık komut setli bilgisayar (CISC), Harvard ve Von Neuman mimarileri açıklamak, Mnemonics, işlem kodu (opcode), işlem parametresi (operand), makine çevirimi, adresleme modları, komut seti, komut grupları, assembly dili bileşenleri, aritmetik ve lojik işlemler, kullanma komutları ve alt yordamlar tanıtmak, Hafıza haritalı G/C, atanmış G/C ve doğrudan bellek erişimi (DMA) çeşitlerini öğretmek, Assembly kod giriş, kod derleme, benzetim, hata ayıklama ve sistem analizi kavramlarını açıklamak.
Ders Yapısı
Temel/Alana Özgü Mesleki Dersler 30
Uzmanlık/Program Dersi 70
Destek Dersi 0
Beceri,İletişim ve Yönetim Becerileri Dersi 0
Aktarılabilir Beceri Dersi 0
Matematik ve Temel Bilimler 0
Temel Eğitim 0
Ders İşleme Şekli
Sınıf Dersi 60
Sınıf Dersi açıklama 2
Problem Saati 0
Problem Saati Açıklama 0
Laboratuvar 40
Laboratuvar Açıklama 1
Diğer 0
Diğer Açıklama 0
No Dersin Kazanımları  
1 1) Hesaplamanın tarihi Ve Bilgisayarın Gelişimi
2 2) Mikroişlemcilerin Tarihi Gelişimi ve Yeni Nesil Mikroişlemciler
3 3) Mikrobilgisayar Terminolojisi Ve Yeni Teknolojiler
4 4) Mikrobilgisayarların Yapısı Ve Mikroişlemci Mimarisi
5 5) Mikroişlemcili Sistemlerin Programlanması ve Komut Setleri
6 6) Mikroişlemci özelliklerini belirleyen etkenler
7 7) Mikroişlemcili Sistemlerin Yapısı ve Mikroişlemci Mimarisi
8 8) Mikroişlemcili Sistemlerin Programlanması ve Komut Setleri
DERSİN KAZANIMLARI / PROGRAM YETERLİKLERİ İLİŞKİ MATRİSİ
DKPÇ1PÇ2PÇ3PÇ4PÇ5PÇ6PÇ7PÇ8PÇ9PÇ10PÇ11PÇ12PÇ13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
5-Çok Yüksek İlişkili 4- Yüksek İlişkili 3-Orta İlişkili 2- Zayıf İlişkili 1-İlişkisiz
Hafta Konular  
1 Hesaplamanın tarihi Ve Bilgisayarın Gelişimi
2 Mikroişlemcilerin Tarihi Gelişimi ve Yeni Nesil Mikroişlemciler
3 Mikrobilgisayar Terminolojisi Ve Yeni Teknolojiler
4 Mikrobilgisayarların Yapısı Ve Mikroişlemci Mimarisi
5 Mikroişlemcili Sistemlerin Programlanması ve Komut Setleri
6 Mikroişlemci özelliklerini belirleyen etkenler
7 Mikroişlemcili Sistemlerin Yapısı ve Mikroişlemci Mimarisi
8 Mikroişlemcili Sistemlerin Programlanması ve Komut Setleri
9 Mikroişlemcilerde Kullanılan Adresleme Yöntemleri
10 Dahili ram ve SFR bölgesi
11 Assembly dili ve Assembly dilleri ile Programlama
12 Assembly dilleri ile Programlama
13 Mikrobilgisayarlarda Kullanılan Ara uyum Devreleri
14 Mikroişlemci Çevre Birimleri
No Program Çıktısı Katkı Düzeyi
1 Fen bilimleri, matematik, bilişim teknolojileri, hesaplama-planlama yöntemleri ve Elektrik-Elektronik Mühendisliğinin gerektirdiği konularda yeterli düzeyde bilgi sahibidir. 3
2 Fen bilimleri, matematik, bilgisayarlı hesaplama-planlama yöntemleri ve Elektrik-Elektronik Mühendisliği ile ilgili bilgileri kullanarak bir problemi tanımlar ve analiz eder. 3
3 Elektrik-Elektronik Mühendisliği alanındaki problemlerin çözümü için güncel bilgiye erişir, veri tabanlarını kullanır, literatür taraması yapar. 3
4 Güncel ekipman, teknik, bilişim teknolojileri ve yöntemleri kullanarak bilgisayar ortamı veya gerçek ortamda deney tasarlar, yapar, sonuçlarını analiz eder ve yorumlar. 3
5 Elektrik-Elektronik Mühendisliği alanındaki problemlerin çözümünde güncel mühendislik ekipmanları, teknikleri, yöntemleri ve bilişim teknolojilerini kullanır. 3
6 Elektrik-Elektronik Mühendisliği alanındaki problemleri çözmek için gerçekçi kısıtları göz önüne alarak modern teknik ve ekipman ve bilişim araçlarını kullanarak sistem, süreç, cihazları da içerebilen çözümler tasarlar. 3
7 Mesleki ilkelerin bilincinde ve etik sorumluluk sahibidir. Ayrımcılık yapmama, tarafsızlık gibi konularda bilinçlidir. 3
8 Süreç, sebep ve sonuçlar arasında ilişki kurar, analiz eder ve yorumlar. 3
9 Bireysel olarak veya takım halinde disiplin içi veya disiplinler arası çalışma yapar. 3
10 İnovasyon, girişimcilik, risk yönetimi, değişim gibi hususları içeren proje önerisi, planlaması ve yönetimi yapar. 3
11 Sahip olduğu teknik konularda uygun düzeyde yazılı ve sözlü iletişim becerilerine sahiptir. Bu durumlar için İngilizce dilini de kullanır. 3
12 Gelişen teknolojiyi takip eder, kullanır, mevcut teknoloji ile farkını irdeler, sürekli kendini yeniler. 1
13 Mühendislik uygulamalarının toplum, sağlık, çevre, güvenlik, ekonomi üzerindeki etkileri ve hukuki sonuçları hakkında bilgi sahibidir. 1
Yarıyıl İçi Çalışmaları Sayısı Katkı Payı
Ara Sınav 1 70
Kısa Sınav 0 0
Ödev 0 0
Devam 0 0
Uygulama 0 0
Labaratuvar 5 30
Proje 0 0
Atölye 0 0
Seminer 0 0
Arazi Çalışması 0 0
Sözlü sınav 0 0
Portfolyo 0 0
Doküman İncelemesi 0 0
Performans değerlendirme 0 0
Sunum 0 0
Alan Çalışması 0 0
Vaka Çalışması 0 0
Video Kaydı 0 0
Öz değerlendirme 0 0
Akran Değerlendirme 0 0
Eşleştirme Testleri 0 0
Çoktan seçmeli test 0 0
Kısa Cevaplı test 0 0
Kontrol listeleri 0 0
Dereceleme Ölçekleri 0 0
Zihin Haritalama 0 0
Araştırma yazısı 0 0
Çevrimiçi anket 0 0
Çevrimiçi Kısa sınav 0 0
TOPLAM 100
Yıliçinin Başarıya Oranı 50
Finalin Başarıya Oranı 50
TOPLAM 100
AKTS kredilerinin belirlenmesinde öğrenci işyükü anketlerinden faydalanılmaktadır.
Etkinlik Sayısı Süresi Toplam
Ders Süresi (Sınav Haftaları Hariç) 14 5 70
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi 14 3 42
Ödevler 1 4 4
Sunum/Seminer 0 0 0
Proje 0 0 0
Laboratuar Çalışması 10 2 20
Arazi ya da Alan Çalışması 0 0 0
Kısa Sınav 0 0 0
Araştırma 0 0 0
Rapor Yazma/Rapor sunumu 0 0 0
Vaka İncelemesi 0 0 0
Staj 0 0 0
Uygulama/Materyal Hazırlama 0 0 0
Tez Çalışması 0 0 0
Ara Sınavlar 1 10 10
Yarıyıl Sonu Sınavı 1 20 20
İşyükü Saati (30) 30
Toplam İşyükü / Saat 166    
Dersin Akts Kredisi 6    
Ders Notu Ekiz Hüseyin; “Mikroişlemciler ve Mikrodenetleyiciler Ders Notları”,
Diğer Kaynaklar Topaloğlu Nurettin, “Mikroişlemciler ve Assembly Dili”, Seckin Yayınevi
Materyal
Dökümanlar
Ödevler
Sınavlar
Materyal Diğer
Planlanmış Öğrenme Faaliyetleri ve Öğretim Yöntemleri











Course Weekly Schedules
Hafta 1 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Hesaplamanın Tarihi: Hesaplama araçlarının tarihsel gelişimi, ilk hesaplama makineleri ve bunların insanların günlük yaşamına etkisi. Antik dönemden modern zamanlara kadar hesaplamanın evrimi.
Erken Hesaplama Araçları: Antik hesaplama araçları (abacus, matematiksel tablolar, vb.), mekanik hesaplama makineleri (Pascaline, Leibniz’in hesap makinesi gibi) ve bu araçların ilk matematiksel hesaplamalarda nasıl kullanıldıkları.
Bilgisayarın Gelişimi: İlk bilgisayarların (Babbage’in analitik makinesi, ENIAC vb.) tasarımı ve gelişimi, ilk bilgisayarların kullanım alanları ve bu makinelerin hesaplamada devrim yaratma süreçleri.
Modern Bilgisayarlar ve Mikroişlemcilerin Yükselişi: Mikroişlemcilerin ortaya çıkışı ve bilgisayar teknolojisindeki devrim. Mikroişlemcilerin gelişimi ile birlikte bilgisayarların küçülmesi, hızlarının artması ve kullanım alanlarının genişlemesi.
1. Hafta Ders Hedefleri:

Hesaplamanın tarihini ve insanlık tarihindeki gelişimini öğrenmek.
Erken dönem hesaplama araçlarını ve ilk bilgisayarların nasıl çalıştığını anlamak.
Bilgisayar teknolojisinin evrimini kavrayarak modern bilgisayarların gelişimine genel bir bakış elde etmek.
Mikroişlemcilerin bilgisayar teknolojisindeki rolünü ve bilgisayarların gelişimini anlamak.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 2 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Mikroişlemcilerin Tarihi Gelişimi: İlk mikroişlemcilerin icadı ve tarihsel gelişim süreci. 1970'lerdeki ilk mikroişlemciler (Intel 4004 ve 8008), mikroişlemcilerin evriminde önemli dönüm noktaları ve bu dönüm noktalarının bilgisayar teknolojisindeki etkileri.
Mikroişlemcilerin Gelişim Aşamaları: Mikroişlemcilerin işlem gücü, veri yolu genişliği, hız ve entegre devre teknolojilerindeki gelişmeler. 8-bit, 16-bit, 32-bit ve 64-bit mikroişlemciler arasındaki farklar.
Yeni Nesil Mikroişlemciler: Günümüz mikroişlemcilerinin gelişimi. Çok çekirdekli mikroişlemciler, hız aşırtma (overclocking), düşük güç tüketimi, enerji verimliliği ve mobil cihazlar için özel tasarımlar. Mikroişlemci tasarımındaki yenilikler ve bu yeniliklerin bilgisayar ve elektronik cihazlara etkisi.
Mikroişlemcilerin Uygulama Alanları: Mikroişlemcilerin farklı sektörlerdeki kullanımı, bilgisayarlar, akıllı telefonlar, otomotiv, endüstriyel sistemler ve IoT (Nesnelerin İnterneti) gibi alanlarda mikroişlemcilerin rolü.
1. Hafta Ders Hedefleri:

Mikroişlemcilerin tarihsel gelişimini ve ilk mikroişlemcilerle günümüz mikroişlemcileri arasındaki farkları öğrenmek.
Mikroişlemcilerin evrimini, teknolojik gelişmeleri ve işlem gücündeki artışı anlamak.
Yeni nesil mikroişlemcilerin özelliklerini, avantajlarını ve günümüzdeki kullanım alanlarını öğrenmek.
Mikroişlemci teknolojisinin gelişimi ve yeniliklerin, bilgisayar ve elektronik cihazlardaki uygulamalarını anlamak.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 3 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Mikrobilgisayar Terminolojisi: Mikrobilgisayar kavramı ve bu alandaki temel terimler. Mikroişlemci, bellek, giriş/çıkış birimleri, sistem veri yolu, saat hızı, RAM, ROM, ALU (Aritmetik ve Mantık Birimi) ve diğer mikroişlemci bileşenlerinin tanımları.
Mikrobilgisayarın Çalışma Prensipleri: Mikrobilgisayarların nasıl çalıştığı, bileşenlerin birbirleriyle nasıl etkileşimde bulunduğu ve mikroişlemci tabanlı sistemlerde temel veri akışı. Mikrobilgisayarın donanım ve yazılım bileşenleri arasındaki ilişki.
Yeni Teknolojiler ve Yenilikler: Günümüzdeki yeni mikroişlemci teknolojileri ve bunların mikrobilgisayarların tasarımına etkisi. 64-bit işlemciler, çok çekirdekli işlemciler, FPGA (Field-Programmable Gate Arrays) ve diğer gelişen donanım teknolojilerinin mikrobilgisayarlar üzerindeki etkileri.
Mikrobilgisayarların Modern Uygulama Alanları: Mikrobilgisayarların endüstriyel otomasyon, IoT (Nesnelerin İnterneti), robotik, akıllı cihazlar ve taşınabilir cihazlar gibi farklı alanlarda nasıl kullanıldığı ve bu teknolojilerin hayatımıza etkileri.
1. Hafta Ders Hedefleri:

Mikrobilgisayarların temel terminolojisini öğrenmek ve bu terimleri doğru bir şekilde kullanabilmek.
Mikrobilgisayarın bileşenlerini ve çalışma prensiplerini anlamak.
Yeni mikroişlemci teknolojileri ve gelişen donanım teknolojilerinin mikrobilgisayarlar üzerindeki etkisini öğrenmek.
Mikrobilgisayarların modern uygulama alanları hakkında bilgi sahibi olmak ve bu teknolojilerin farklı endüstrilerdeki kullanımını anlamak.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 4 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Mikrobilgisayarların Yapısı: Mikrobilgisayarın temel bileşenleri ve bunların nasıl birbirleriyle etkileşimde bulundukları. Mikroişlemci, bellek, giriş/çıkış birimleri, veri yolu ve kontrol birimleri arasındaki ilişkiler. Mikrobilgisayarların genel yapısının anlaşılması.
Mikroişlemci Mimarisi: Mikroişlemcilerin temel mimari yapısı, mikroişlemcilerin içinde bulunan aritmetik mantık birimi (ALU), kontrol birimi (CU), kayıtlar, bellek erişim yolları, işlemci veri yolu ve diğer bileşenlerin nasıl çalıştığı. Mikroişlemci mimarisinin tasarımının temel ilkeleri.
Mikroişlemci Çeşitleri ve Mimarileri: Farklı mikroişlemci mimarileri, örneğin RISC (Reduced Instruction Set Computing), CISC (Complex Instruction Set Computing) gibi. Bu mimarilerin avantajları, dezavantajları ve hangi uygulamalar için daha uygun oldukları.
Mikrobilgisayar Yapılarındaki Yenilikler: Yeni mikroişlemci mimarilerindeki gelişmeler ve inovasyonlar. Çok çekirdekli işlemciler, paralel işlem yapabilme yetenekleri ve performans artırıcı teknolojiler gibi yenilikler.
1. Hafta Ders Hedefleri:

Mikrobilgisayarın temel yapısını ve bileşenlerini öğrenmek.
Mikroişlemci mimarisini ve mikroişlemcinin bileşenlerinin nasıl çalıştığını anlamak.
Farklı mikroişlemci mimarilerini (RISC, CISC) öğrenmek ve bu mimarilerin avantajlarını ve kullanım alanlarını kavramak.
Mikroişlemci mimarilerindeki yenilikleri ve gelişmeleri öğrenmek, çok çekirdekli işlemcilerin nasıl çalıştığını ve bu teknolojilerin mikrobilgisayarların performansını nasıl artırdığını anlamak.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 5 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Mikroişlemcili Sistemlerin Programlanması: Mikroişlemcili sistemlerin nasıl programlandığını anlamak. Mikroişlemcilerle etkileşim için kullanılan programlama dilleri (örneğin, Assembly dili ve C dili) hakkında temel bilgiler. Mikroişlemcilerin yazılım tabanlı kontrolü ve komut setleriyle nasıl çalıştığı.
Komut Setleri (Instruction Set Architecture - ISA): Mikroişlemcilerin işlem yapabilmesi için kullandığı komut setlerinin (instruction set) tanımlanması. Komut setlerinin yapısı, türleri ve nasıl çalıştığı hakkında bilgi.
Veri işleme komutları: Veri hareketi, aritmetik ve mantıksal işlemler.
Kontrol komutları: Koşul komutları, sıçrama komutları (branch instructions).
Assembly Dili ve Makine Dili: Mikroişlemcilerin düşük seviyeli programlama dillerini nasıl kullandığı. Assembly dilinin, makine diline nasıl çevrildiği ve her iki dil arasındaki ilişki.
Komut Seti Tasarımı: Mikroişlemci tasarımında komut seti mimarisinin önemi ve mikroişlemcinin verimli çalışabilmesi için etkili bir komut seti tasarımının gerekliliği.
1. Hafta Ders Hedefleri:

Mikroişlemcili sistemlerin nasıl programlandığını öğrenmek ve bu sistemlerde kullanılan programlama dilleri hakkında temel bilgi edinmek.
Komut setlerinin mikroişlemcilerin işlem gücünü ve verimliliğini nasıl artırdığını anlamak.
Assembly dili ve makine dili arasındaki farkları öğrenmek ve düşük seviyeli programlama dillerine yönelik temel bir anlayış geliştirmek.
Mikroişlemcilerin komut seti mimarisinin tasarımını ve komut seti kullanımının sistem performansı üzerindeki etkilerini anlamak.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 6 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler
Mikroişlemci Özellikleri: Mikroişlemcilerin temel özellikleri ve performans belirleyicileri. İşlemci hızı, çekirdek sayısı, işlemci mimarisi, veri yolu genişliği, bellek kapasitesi ve işlemci gücü gibi faktörler.
Çekirdek Sayısı ve Paralel İşlem: Çok çekirdekli mikroişlemcilerin avantajları ve bu özelliklerin sistem performansı üzerindeki etkisi. Paralel işlem yapabilme yeteneği ve çoklu işlemci desteği.
İşlemci Hızı ve Saat Hızı: Mikroişlemcinin saat hızı (clock speed) ve bunun işlemci performansı üzerindeki etkisi. İşlemci hızının arttırılmasının ve düşük enerji tüketiminin nasıl dengelendiği.
Veri Yolu ve Bellek Yapısı: Veri yolu genişliği ve bellek hızı gibi faktörlerin mikroişlemci performansı üzerindeki etkisi. Bellek hiyerarşisi ve işlemci ile bellek arasındaki veri akışının optimizasyonu.
Enerji Verimliliği ve Isı Yönetimi: Mikroişlemcilerin enerji tüketimi ve ısı yönetimi üzerindeki etkenler. Düşük enerji tüketen mikroişlemcilerin tasarımı ve soğutma teknikleri.
1. Hafta Ders Hedefleri:

Mikroişlemcilerin temel özelliklerini öğrenmek ve bu özelliklerin sistem performansına nasıl etki ettiğini anlamak.
Çekirdek sayısı, işlemci hızı, veri yolu genişliği gibi faktörlerin mikroişlemci özellikleri üzerindeki etkisini kavramak.
Çok çekirdekli işlemcilerin avantajlarını ve paralel işlem yapabilme yeteneklerini öğrenmek.
İşlemci hızını ve enerji verimliliğini optimize etmek için kullanılan teknikler hakkında bilgi sahibi olmak.
Mikroişlemcilerin veri yolu yapısı, bellek hiyerarşisi ve ısı yönetimi konularındaki temel bilgileri edinmek.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 7 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Mikroişlemcili Sistemlerin Yapısı: Mikroişlemcili sistemlerin temel bileşenleri ve işlevleri. Bu bileşenler arasında mikroişlemci (CPU), bellek birimleri (RAM, ROM), giriş/çıkış birimleri, veri yolu (bus) ve kontrol birimleri yer almaktadır. Bu bileşenlerin bir arada nasıl çalıştığı ve mikroişlemcili sistemin genel yapısı.
Mikroişlemci Mimarisi: Mikroişlemcinin yapısını belirleyen mimari bileşenler. Aritmetik ve mantık birimi (ALU), kontrol birimi (CU), kayıtlar, adresleme modları ve veri yollarının temel işlevleri. Mikroişlemci içindeki her bir bileşenin nasıl birbiriyle etkileşimde bulunduğu.
Mikroişlemci Tipleri: Farklı mikroişlemci mimarileri ve türleri. RISC (Reduced Instruction Set Computing) ve CISC (Complex Instruction Set Computing) gibi temel mikroişlemci türlerinin tanıtılması ve bu türlerin farklı uygulamalarda nasıl kullanıldığının açıklanması.
Mikroişlemcinin Çalışma Prensipleri: Mikroişlemcinin çalışma mantığı, komutların nasıl işlendiği, veri akışının nasıl sağlandığı ve mikroişlemcinin performansını etkileyen faktörler.
1. Hafta Ders Hedefleri:

Mikroişlemcili sistemlerin temel bileşenlerini öğrenmek ve bu bileşenlerin işlevlerini anlamak.
Mikroişlemci mimarisinin yapı taşlarını öğrenmek ve mikroişlemci içindeki bileşenlerin nasıl çalıştığını kavramak.
Farklı mikroişlemci türlerini (RISC, CISC) öğrenmek ve bu türlerin hangi özelliklere sahip olduğunu anlamak.
Mikroişlemcilerin çalışma prensiplerini öğrenmek ve mikroişlemci tasarımındaki temel ilkeleri kavramak.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 8 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Mikroişlemcili Sistemlerin Programlanması: Mikroişlemcili sistemlerin nasıl programlandığını, bu sistemlerin yazılım tabanlı kontrolünü ve çeşitli programlama dillerinin mikroişlemciye etkisini öğrenmek. Assembly dili, C dili gibi dillerle mikroişlemcilerin programlanması ve bu programların nasıl mikroişlemcilerde çalıştığı.
Komut Seti (Instruction Set Architecture - ISA): Mikroişlemcilerin işlem yapabilmek için kullandığı komut setleri. Komut setlerinin yapısı, türleri ve işlevleri. Veri hareketi, aritmetik ve mantıksal işlemler, sıçrama komutları gibi komut seti elemanları.
Komut Seti Tasarımı: Komut seti mimarisinin tasarımı ve mikroişlemcinin verimli çalışabilmesi için etkili bir komut seti tasarımının nasıl yapılacağı. Komut setinin türleri (RISC ve CISC) ve farklı işlemci mimarilerinde nasıl kullanıldıkları.
Assembly Dili ve Makine Dili: Mikroişlemcilerin Assembly dilinde yazılmış komutları makine diline çevirmesi. Assembly dilinde yazılan programların mikroişlemcilerde nasıl çalıştığı, ve makine dilinin mikroişlemci üzerinde doğrudan çalışan kod olması.
Komut Seti Kullanımının Performans Üzerindeki Etkisi: Komut setlerinin mikroişlemcilerin hızını, enerji verimliliğini ve genel performansını nasıl etkileyebileceği.
1. Hafta Ders Hedefleri:

Mikroişlemcili sistemlerin nasıl programlandığını öğrenmek ve programlama dillerinin mikroişlemci üzerindeki etkilerini kavramak.
Komut setlerinin mikroişlemcilerin işlem gücünü ve verimliliğini nasıl artırdığını anlamak.
Assembly dili ve makine dilinin farklarını öğrenmek ve düşük seviyeli programlamada temel bilgi sahibi olmak.
Komut seti tasarımının, mikroişlemcinin genel performansı üzerinde nasıl bir etkiye sahip olduğunu anlamak
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 9 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Adresleme Yöntemleri: Mikroişlemcilerde kullanılan temel adresleme yöntemlerinin tanıtılması. Adresleme, mikroişlemcinin hafıza birimleriyle (RAM, ROM, vb.) etkileşimde bulunmak için kullandığı yöntemlerdir.
İndeksleme (Indexed Addressing): Verilerin adreslerinin bir temel adrese bir sabit bir sayı eklenerek elde edildiği adresleme türü. Bu yöntem özellikle diziler ve tablolarda kullanılır.
Doğrudan Adresleme (Direct Addressing): Verinin doğrudan bir bellek adresine yerleştirildiği ve mikroişlemcinin bu adresi doğrudan kullanarak veriye eriştiği adresleme yöntemi.
Dolaylı Adresleme (Indirect Addressing): Verinin adresinin başka bir bellekte saklandığı, bu adresin ise mikroişlemci tarafından kullanılarak veriye erişildiği adresleme türü.
Kayıt Adresleme (Register Addressing): Mikroişlemcinin işlem yapacağı verilerin, mikroişlemcinin içinde bulunan kayıtlar (registers) üzerinde yer aldığı adresleme türü.
Yığma Adresleme (Stack Addressing): Yığma yapısı kullanarak verilerin adreslendiği yöntem. Veriler, bir yığının üstünden push (itme) ve pop (çekme) komutları ile işlenir.
Adresleme Yöntemlerinin Performansa Etkisi: Adresleme yöntemlerinin mikroişlemcinin hızını ve bellek erişim performansını nasıl etkilediği. Hangi adresleme yöntemlerinin hangi uygulamalarda daha verimli olduğunun tartışılması.
1. Hafta Ders Hedefleri:

Mikroişlemcilerde kullanılan temel adresleme yöntemlerini öğrenmek.
Her bir adresleme türünün nasıl çalıştığını anlamak ve hangi türlerin farklı durumlarda kullanıldığını öğrenmek.
İndeksleme, doğrudan adresleme, dolaylı adresleme, kayıt adresleme ve yığma adresleme gibi yöntemlerin avantaj ve dezavantajlarını anlamak.
Adresleme yöntemlerinin mikroişlemcinin genel performansı üzerindeki etkilerini incelemek.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 10 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Dahili RAM (Random Access Memory): Mikroişlemcilerin dahili RAM (rasgele erişimli bellek) yapısı ve işlevi. Mikroişlemcinin çalışma sırasında veri depolama ve geçici verilerin tutulması için kullanılan RAM'in rolü. RAM’in mikroişlemciyle olan etkileşimi ve bellek erişim süreleri.
SFR (Special Function Register) Bölgesi: Mikroişlemcinin özel fonksiyonları için ayrılmış olan bellek alanı. SFR'lerin ne olduğu, hangi tür bilgileri sakladığı ve mikroişlemcinin kontrol işlevlerini nasıl gerçekleştirdiği. Özel fonksiyon kayıtlarının mikroişlemci için kritik rolü.
Dahili RAM ve SFR Arasındaki İlişki: Dahili RAM ile SFR bölgesi arasındaki farklar ve her birinin mikroişlemci içindeki kullanım amaçları. SFR'lerin, dahili RAM'deki verilere nasıl etki ettiği ve her iki bölgenin mikroişlemcinin verimliliği üzerindeki etkisi.
SFR’lerin Yapısı ve Kullanımı: SFR’lerin yapısal özellikleri, adresleme yöntemleri ve mikroişlemciye özel fonksiyonların gerçekleştirilmesindeki kullanımları. SFR'lerin genel işlevleri, örneğin port kontrolü, zamanlayıcılar, kesme yönetimi gibi uygulamalar.
Mikroişlemci İçindeki RAM ve SFR Yönetimi: Dahili RAM ve SFR bölgesinin yönetimi, veri saklama ve mikroişlemci içindeki işleyişe nasıl etki ettiği. Bu bölgelerin doğru kullanımı ve mikroişlemci performansına katkısı.
1. Hafta Ders Hedefleri:

Dahili RAM’in mikroişlemci üzerindeki rolünü ve işlevlerini öğrenmek.
SFR bölgesinin ne olduğunu ve mikroişlemcideki özel fonksiyonları nasıl yönettiğini anlamak.
Dahili RAM ve SFR arasındaki farkları ve ilişkileri öğrenmek.
SFR'lerin yapısını, adresleme yöntemlerini ve kullanım senaryolarını anlamak.
Dahili RAM ve SFR bölgelerinin mikroişlemci performansı üzerindeki etkilerini kavramak.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 11 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Assembly Dili Nedir?: Assembly dilinin temel özellikleri, mikroişlemcilerle doğrudan iletişim kurmak için kullanılan düşük seviyeli bir programlama dili olduğu açıklanır. Assembly dilinin yüksek seviyeli dillere göre avantajları ve sınırlamaları ele alınır.
Mikroişlemciye Özgü Assembly Dili: Farklı mikroişlemci mimarilerine (örneğin, x86, ARM) özgü assembly dilinin özellikleri. Her mikroişlemci ailesinin kendine has komut seti (instruction set) ve bu komut setlerinin assembly dilindeki yeri anlatılır.
Assembly Dili Komutları: Temel assembly komutları ve bunların işlevleri (örneğin, veri taşıma, aritmetik işlemler, mantıksal işlemler, kontrol yapıları). Bu komutların mikroişlemcinin her bir bileşeniyle nasıl etkileşimde bulunduğu üzerinde durulur.
Assembly Dili ile Programlama: Assembly dilinde basit programlar yazmak için kullanılan yöntemler. Adım adım programlama süreci, veri işleme, bellek adresleme, döngüler ve koşullu ifadelerin nasıl yazılacağı öğretilir.
Assembly Programlarının Derlenmesi: Assembly dilinde yazılan kodların makine diline çevrilmesi için kullanılan derleyiciler ve montajcılar (assembler) hakkında bilgi verilir. Bu sürecin nasıl işlediği, assembly kodlarının çalıştırılabilir hale getirilmesi anlatılır.
Yazılım Geliştirme Ortamları: Assembly dilinde program yazarken kullanılan geliştirme ortamları ve araçlar (IDE'ler, derleyiciler ve montajcılar) tanıtılır.
1. Hafta Ders Hedefleri:

Assembly dilinin temellerini öğrenmek ve mikroişlemcilerle etkileşime girmenin avantajlarını kavramak.
Farklı mikroişlemci ailesine özgü assembly dilinin yapısını anlamak.
Temel assembly komutlarını öğrenmek ve bunları kullanarak basit programlar yazmak.
Assembly dilinde program yazma sürecini, bellek adresleme ve kontrol yapılarını kavrayarak uygulamak.
Assembly dilinde yazılmış kodların derlenmesi ve çalıştırılması sürecini öğrenmek.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 12 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Assembly Dili Nedir?: Assembly dilinin temel özellikleri, mikroişlemcilerle doğrudan iletişim kurmak için kullanılan düşük seviyeli bir programlama dili olduğu açıklanır. Assembly dilinin yüksek seviyeli dillere göre avantajları ve sınırlamaları ele alınır.
Mikroişlemciye Özgü Assembly Dili: Farklı mikroişlemci mimarilerine (örneğin, x86, ARM) özgü assembly dilinin özellikleri. Her mikroişlemci ailesinin kendine has komut seti (instruction set) ve bu komut setlerinin assembly dilindeki yeri anlatılır.
Assembly Dili Komutları: Temel assembly komutları ve bunların işlevleri (örneğin, veri taşıma, aritmetik işlemler, mantıksal işlemler, kontrol yapıları). Bu komutların mikroişlemcinin her bir bileşeniyle nasıl etkileşimde bulunduğu üzerinde durulur.
Assembly Dili ile Programlama: Assembly dilinde basit programlar yazmak için kullanılan yöntemler. Adım adım programlama süreci, veri işleme, bellek adresleme, döngüler ve koşullu ifadelerin nasıl yazılacağı öğretilir.
Assembly Programlarının Derlenmesi: Assembly dilinde yazılan kodların makine diline çevrilmesi için kullanılan derleyiciler ve montajcılar (assembler) hakkında bilgi verilir. Bu sürecin nasıl işlediği, assembly kodlarının çalıştırılabilir hale getirilmesi anlatılır.
Yazılım Geliştirme Ortamları: Assembly dilinde program yazarken kullanılan geliştirme ortamları ve araçlar (IDE'ler, derleyiciler ve montajcılar) tanıtılır.
1. Hafta Ders Hedefleri:

Assembly dilinin temellerini öğrenmek ve mikroişlemcilerle etkileşime girmenin avantajlarını kavramak.
Farklı mikroişlemci ailesine özgü assembly dilinin yapısını anlamak.
Temel assembly komutlarını öğrenmek ve bunları kullanarak basit programlar yazmak.
Assembly dilinde program yazma sürecini, bellek adresleme ve kontrol yapılarını kavrayarak uygulamak.
Assembly dilinde yazılmış kodların derlenmesi ve çalıştırılması sürecini öğrenmek.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 13 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Ara Uyumluluk Devreleri Nedir?: Mikroişlemci ile diğer bileşenler arasında veri iletimini sağlayan ara uyumluluk devrelerinin tanımı. Bu devrelerin mikroişlemci mimarisiyle uyumlu olmayan bileşenler arasında iletişimi sağlamak için nasıl kullanıldığı.
Ara Uyumluluk Devrelerinin Temel İşlevleri: Mikroişlemci ve bellek, giriş/çıkış birimleri, sensörler veya diğer dış donanımlar arasındaki iletişimi sağlamak için kullanılan ara uyumluluk devrelerinin işlevsel özellikleri. Bu devrelerin veri formatlarını dönüştürme, zamanlama ve sinyal yönetimi gibi kritik görevleri.
Seri ve Paralel Ara Uyumluluk Devreleri: Seri ve paralel veri iletimi için kullanılan ara uyumluluk devrelerinin özellikleri. Seri iletişimde kullanılan arabirimler (örneğin, UART, SPI, I2C) ve paralel iletişimdeki devreler hakkında bilgi.
Gelişmiş Uyumluluk Devreleri: Mikroişlemciyle uyumlu olmayan daha karmaşık bileşenler için özel olarak tasarlanmış ara uyumluluk devreleri. Bu devrelerin performans artırıcı özellikleri ve sistem tasarımındaki rolü.
Ara Uyumluluk Devrelerinin Uygulama Alanları: Bu devrelerin mikrobilgisayar sistemlerinde, endüstriyel uygulamalarda, haberleşme sistemlerinde ve tüketici elektroniği ürünlerinde nasıl kullanıldığı.
Ara Uyumluluk Devrelerinin Tasarımı: Ara uyumluluk devrelerinin tasarımında dikkate alınması gereken faktörler. Mikroişlemci ile uyumlu olmayan bileşenler arasındaki veri iletişimini yönetmek için gereken mühendislik çözümleri.
1. Hafta Ders Hedefleri:

Ara uyumluluk devrelerinin ne olduğunu ve ne işlevlere sahip olduklarını öğrenmek.
Mikroişlemci ve dış bileşenler arasındaki veri iletimi için kullanılan çeşitli ara uyumluluk devrelerini anlamak.
Seri ve paralel ara uyumluluk devrelerinin kullanımını ve farklarını kavramak.
Gelişmiş ara uyumluluk devrelerinin nasıl çalıştığını ve tasarımda nasıl rol oynadığını öğrenmek.
Ara uyumluluk devrelerinin tasarımına dair temel prensipleri ve mühendislik çözümlerini kavramak.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 14 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Mikroişlemci Çevre Birimlerinin Tanımı: Mikroişlemci çevre birimlerinin, mikroişlemciyi dış dünyaya bağlayan donanımlar olduğuna dair temel bir açıklama. Bu birimlerin mikroişlemci ile iletişim kurarak veri giriş ve çıkışı sağladığı, mikroişlemcinin çevresiyle etkileşime geçtiği öğretilir.
Çevre Birimleri Türleri: Giriş/Çıkış birimleri (I/O), bellek birimleri ve zamanlayıcılar gibi farklı çevre birimlerinin tanıtılması. Her bir çevre biriminin rolü, mikroişlemciyle etkileşimi ve sistem içindeki fonksiyonu.
Giriş/Çıkış (I/O) Birimleri: Dijital ve analog giriş/çıkış cihazları, bunların mikroişlemciye nasıl bağlandığı ve nasıl çalıştığı. Seri ve paralel portlar, UART, SPI, I2C gibi iletişim protokollerinin mikroişlemci ile bağlantısı.
Bellek Birimleri: RAM, ROM ve EEPROM gibi bellek türlerinin mikroişlemci ile etkileşimi. Bellek adresleme ve veri okuma/yazma işlemleri hakkında temel bilgiler.
Zamanlayıcılar ve Sayıcılar: Mikroişlemcinin zamanlama ve sayma işlevlerini yerine getiren çevre birimlerinin işleyişi. Zamanlayıcıların ve sayıcıların, mikroişlemciye zamanla ilgili bilgiler sağlamak için nasıl kullanıldığı öğretilir.
Çevre Birimlerinin Programlanması: Mikroişlemci çevre birimlerinin programlanması için kullanılan temel yazılım teknikleri. Bu birimlere veri yazma ve okuma işlemleri, çevre birimi kontrol register'larının kullanımı gibi uygulamalar.
Çevre Birimlerinin Bağlantıları ve İletişimi: Çevre birimlerinin mikroişlemciyle nasıl entegre edildiği ve bu birimler arasında veri akışının nasıl sağlandığı. Donanım ve yazılım arasındaki etkileşimi açıklayan örnekler.
1. Hafta Ders Hedefleri:

Mikroişlemci çevre birimlerinin ne olduğunu ve mikroişlemcinin çevresindeki bileşenlerle nasıl etkileşime geçtiğini öğrenmek.
Farklı çevre birimlerinin türlerini (I/O birimleri, bellek birimleri, zamanlayıcılar) ve işlevlerini anlamak.
Giriş/çıkış birimlerinin mikroişlemci ile nasıl bağlandığını ve çalıştığını öğrenmek.
Bellek birimlerinin mikroişlemciyle olan etkileşimini ve adresleme tekniklerini anlamak.
Zamanlayıcılar ve sayıcılar gibi çevre birimlerinin mikroişlemcinin işlevselliğine nasıl katkıda bulunduğunu öğrenmek.
Çevre birimlerinin programlanmasında kullanılan temel yazılım tekniklerini öğrenmek ve bu birimlerle iletişim kurmayı öğrenmek.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri