ANTALYA BİLİM ÜNİVERSİTESİ
Ders Bilgi Paketi

EE 3008 - Mikrokontrolcüler

Ders Öğretim Planı

Ders Kodu:
EE 3008
Ders Adı:
Mikrokontrolcüler
Dersin Sunulduğu Dil:
İngilizce
Dersin Türü:
Ders
Dersin Derecesi:
Lisans
AKTS:
5.00
Dersin Sorumlusu:
Dr. Öğr. Üyesi Shahram TAHERİ

Dersin Amacı

Dersin amacı, Harvard + CISC mimarisine sahip mikrodenetleyiciler kavramını tanıtmak ve kesmeler (interrupts), zamanlayıcılar (timers), LCD ve LED ekranlar, tuş takımları (keypads), A/D dönüştürücüler, döner kodlayıcılar (rotary encoders), adım motorları (stepper motors), seri ve paralel haberleşme arayüzleri gibi bileşenleri içeren tipik uygulamalar üzerinde gömülü bilgisayar sistemlerinin tasarımını öğretmektir.Tasarım uygulamaları, yaygın olarak kullanılan tipik bir 8-bit gömülü mikrodenetleyici birimi olan AT89C51 üzerinde gerçekleştirilmektedir. Ders kapsamında, MCS-51 tabanlı basit ve özgün gömülü sistem tasarımı, C dili ve CISC assembly programlama uygulamaları ile ele alınmaktadır.Dersin tasarım/uygulama ve teori dağılımı yaklaşık olarak %60 / %40 oranındadır.

Dersin İçeriği

Bu ders, öğrencilere bir gömülü sistemin temel donanım ve yazılım bileşenlerini ve bu bileşenlerin birbirleriyle nasıl etkileşim kurduğunu öğretir. Gömülü sistemler, bilgisayar mühendisliğinin önemli bir alanını oluşturmakta ve bilişim teknolojileri için hızla büyüyen bir pazar sunmaktadır.Mobil bilişim, her yerde bulunan bilişim (ubiquitous computing) ve yaygın bilişim (pervasive computing) eğilimleri; artan hesaplama gücü ve donanım tasarımındaki yeni ve güçlü yaklaşımlarla birlikte gömülü sistem tasarımını önemli ölçüde değiştirmektedir.Bu derste, gömülü donanım ve yazılım sistemlerinin tasarımı; performans, maliyet, boyut, pazara çıkış süresi (time-to-market) ve güç tüketimi gibi çeşitli gereksinim ve kısıtlar çerçevesinde ele alınmaktadır.

Dersin Ön Koşulu / Yan Koşulu

EE2011

Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar

8051 Mikrodenetleyici ve Gömülü Sistemler, M. Mazidi, J. Mazidi ve R. McKinlay, Pearson/Prentice Hall, 2006.

Öğrenim Çıktısı

Kod Açıklama
LO1 8051 tabanlı gömülü sistemlerin ve mikrodenetleyicilerin mimarisini, organizasyonunu ve çalışma prensiplerini açıklar.
LO2 MCS-51 mikrodenetleyici ailesini kullanarak gömülü sistem problemlerine yönelik Assembly ve C programları geliştirir.
LO3 Sayısal giriş/çıkış portları, zamanlayıcılar ve kesme mekanizmalarını kullanarak gömülü sistem uygulamaları tasarlar ve gerçekleştirir.
LO4 LED, anahtar, LCD modülü, tuş takımı ve analog-sayısal dönüştürücü gibi çevre birimlerini mikrodenetleyici ile arayüzler.
LO5 Seri haberleşme ve donanım/yazılım bütünleşmesini kullanarak belirlenen gereksinimleri karşılayan gömülü sistemler tasarlar ve değerlendirir.

Haftalık Ders İçeriği

Hafta İçerik
1 Gömülü Sistemlere ve Mikrodenetleyicilere Giriş
2 8051 Mikrodenetleyici Mimarisi, Yazmaçlar ve Bellek Organizasyonu
3 Assembly Programlamanın Temelleri ve Komut Seti
4 Sayısal Giriş/Çıkış Programlama: LED'ler, Anahtarlar ve Port Yapılandırması
5 Zamanlama Kavramları ve Zamanlayıcı/Sayaç Programlama
6 Adresleme Modları, Alt Programlar ve Program Geliştirme Teknikleri
7 Kesme Mimarisi ve Kesme Programlama
8 Ara Sınav ve Değerlendirme
9 8051 Mikrodenetleyicisi için C Programlama
10 Seri Haberleşme Temelleri ve UART Yapılandırması
11 Gelişmiş UART Uygulamaları ve Kesme Tabanlı Haberleşme
12 LCD Arayüzleme ve Sonlu Durum Makinesi (FSM) Uygulamaları
13 Tuş Takımı, ADC ve Çevre Birimlerinin Arayüzlenmesi
14 Gömülü Sistem Tasarım Projesi Sunumları ve Dersin Genel Tekrarı
15 Gömülü Sistem Tasarım Projesi Sunumları ve Dersin Genel Tekrarı

İş Yükü Hesaplaması

Etkinlik Sayı Süre (Saat) Toplam
Derse Katılım 15 3.00 45.00
Laboratuvar 8 2.00 16.00
Ders Öncesi Bireysel Çalışma 15 1.00 15.00
Ders Öncesi Bireysel Çalışma 15 1.00 15.00
Ara Sınavı/Hazırlık 1 15.00 15.00
Final Sınavı/Hazırlık 1 20.00 20.00
Quiz Hazırlık 4 3.00 12.00
Ev Ödevi 2 10.00 20.00
Toplam İş Yükü (Saat) 158
AKTS Kredisi (İş Yükü / 25) 6

Değerlendirme

# Değerlendirme Tipi Katkı Yüzdesi (%)
1 Single Course Exam %100

PÇ - ÖÇ Matrisi

PÇ \ ÖÇ
LO1
LO2
LO3
LO4
LO5
PÇ-1
PÇ-2
PÇ-3
PÇ-4
PÇ-5
PÇ-6
PÇ-7
PÇ-8
PÇ-9
PÇ-10
PÇ-11
1
Düşük Katkı
2
Orta Katkı
3
Yüksek Katkı

Dersin Eğitim - Öğretim Metodları

# Yöntem Adı Faal Araçlar
1 Ders (anlatım), etkileşimli tartışma Dinleme, not alma, tekrar etme, derste getirilen eğitim materyalleri üzerinden gösterilenleri uygulama Standart derslik teknolojileri, çoklu ortam araçları (projektör, bilgisayar, dijital sunumlar)
2 Problem Çözme * Problem çözme teknikleri kullanılarak fiziksel ve fizyolojik problemlerinin analiz edilmesi ve uygun çözümlerin geliştirilmesi. -
3 Benzetim Simülasyon yazılımları kullanımı ile fiziksel devre tasarımlarının operasyonunun keşfi. Simülasyon araçları
4 Laboratuar Dinleme, not alma, kavramsal analiz, eleştirel düşünme, soru sorma ve tartışmaya katılım Yörükoğlu firması yetkilileri ile peynir yapımı Özel donanım
5 Ödev Bilgisayar ve Excel kullanarak ödev sorularının çözülmesi ve analiz edilmesi Bilgisayar
6 Portfolyo Ödevi Portfolyo Hazırlama Fotoğraf Makinesi / Bilgisayar