Ders İçerikleri ve Ön Koşulları

<< Ders İçerikleri ve Ön Koşulları

EE334 - Sayısal Elektronik Devreleri

  • Dersi Veren Öğretim Elemanı:
  • Ders Web Sayfası: EE334 - Sayısal Elektronik Devreleri
  • Ders Lab Sayfası: EE334 - Sayısal Elektronik Devreleri
  • DERS BİLGİLERİ

    Ders

    Kodu

    Yarıyıl

    D+U+L Saat

    Kredi

    AKTS

    Sayısal Elektronik Devreleri

    EE334

    6

    3+0+2=5

    4

    7

     

    Ön Koşul Dersleri

    EE241 Sayısal Devreler

     

    Dersin Dili

    İngilizce

    Dersin Seviyesi

    Lisans

    Dersin Türü

    Zorunlu

    Dersin Koordinatörü

    Uğur Çilingiroğlu

    Dersi Verenler

    Uğur Çilingiroğlu

    Dersin Yardımcıları

    Anıl Özdemirli

    Dersin Amacı

    Öğrencilerin tümünü çağdaş sayısal tümdevre tasarımının teknolojik temelleri ile tanıştırmak ve ileride mikroelektronik alanında uzmanlaşmak isteyenlerin bu alana girişini sağlamak.

    Dersin İçeriği

    Mikroelektroniğin evrimleşme doğrultusu. Teknoloji ve Devre Elemanları: CMOS teknolojisi; serim; MOSFET modelleme; eleman ve bağlantı kapasiteleri. Evirici: ideal evirici; CMOS evirici; ikili çalışma ve düzey tazeleme; dinamik özellikler; güç harcaması; evirici tasarımı. Statik CMOS Lojik Kapılar: NAND; NOR; kompleks kapı; statik CMOS için serim teknikleri. Geçiş lojiği: Geçik lojiği sentezleme; NMOS ve CMOS geçiş lojiği. Statik CMOS Ardışıl Devreler: SR flip floplar; kilitleyici ve kaydedici; kilitleyici ve kaydedici zamanlaması; kilitleyici ve kaydedicilerle senkronizasyon ve öteleme. Dinamik Lojik: Dinamik depolama; dinamik kilitleyiciler ve kaydediciler; sözde statik kilitleyici; iki fazlı örtüşmeyen zamanlama; dinamik lojik kapılar. Yarıiletken bellekler: Sınıflama; rasgele erişim mimarisi; maske ile programlanan ROM; statik RAM; dinamik RAM.

     

    Dersin Öğrenme Çıktıları

    Program Öğrenme Çıktıları

    Öğretim Yöntemleri

    Ölçme Yöntemleri

    Sayısal tümdevre analizi ve tasarımı için gereken MOSFET eleman modellerini kullanabilme.

    1,2,3

    1,2,3,6

    A,B

    Bilgisayar destekli elektriksel simülasyon ve fiziksel tasarım yapabilme.

    3,4,5

    1,2,3,6

    A,B

    Sayısal tümdevre performans spesifikasyonlarını tasarım sınırlamaları haline dönüştürebilme.

    3

    1,2

    A,B

    Herhangi bir konvansiyonel CMOS sayısal tümdevreyi analiz edebilme.

    1,2,4,5

    1,2

    A,B

    Konvansiyonel CMOS lojik aileleri ve bellek elemanlarını tanıyabilme

    1,2

              1,3

    A,B

     

    Öğretim Yöntemleri:

    1: Ders (Anlatım, Tartışma, Soru-Cevap), 2: Problem Çözme, 3: Benzetim, 4: Seminer, 5: Disiplinlerarası Grup Çalışması, 6: Laboratuar, 7: Dönem Araştırma Ödevi, 8 Konuk Konuşmacı, 9 Örnek Proje İncelemesi

    Ölçme Yöntemleri:

    A: Sınav, B: Kısa Sınav, C: Deney, D: Ödev, E: Proje

     

    DERS AKIŞI

    Hafta

    Konular

    Ön Hazırlık

    1

    Giriş: Sayısal ve analog karşılaştırması. Sayısal devrelerin temel özellikleri.

    Ders notları

    2

    Teknoloji ve elemanlar: CMOS teknolojisi. Serim tasarım kuralları. Sayısal tasarım için MOSFET modelleme.

    Ders notları

    3

    Teknoloji ve elemanlar: Sayısal tasarım için MOSFET modelleme.

    Ders notları

    4

    Teknoloji ve elemanlar: Eleman ve bağlantı kapasiteleri. Evirici: İdeal evirici.

    Ders notları

    5

    Evirici: CMOS eviricide gerilim transfer karakteristiği. İkili çalışma ve restorasyon.

    Ders notları

    6

    Evirici: Dinamik karakteristikler. Güç harcaması. Evirici tasarımı.

    Ders notları

    7

    Statik lojik kapılar: NAND kapısı. NOR kapısı. Karmaşık kapılar.

    Ders notları

    8

    Statik lojik kapılar: Karmaşık kapılar. Statik CMOS kapılar için serim teknikleri. Geçiş lojiği kapıları: NMOS geçiş lojiği.

    Ders notları

    9

    Geçiş lojiği kapıları: CMOS geçiş lojiği.

    Ders notları

    10

    Ardışıl statik CMOS devreler: SR flip flop. Zamanlamalı SR flip flop. Kilitleyici. Kaydedici.

    Ders notları

    11

    Ardışıl statik CMOS devreler: Kilitleyicicilerde ve kaydedicilerde zamanlama. Senkronizasyon ve öteleme. Dinamik lojik: Dinamik bellek.

    Ders notları

    12

    Dinamik lojik: Dinamik kilitleyici ve kaydedici. Sözde statik kilitleyici ve kaydedici.

    Ders notları

    13

    Dinamik lojik: Dinamik lojik kapılar. Yarıiletken bellekler: Sınıflandırma. Rasgele erişim mimarisi. Maske ile programlanan ROM. Statik RAM.

    Ders notları

    14

    Yarıiletken bellekler: Statik RAM. Dinamik RAM.

    Ders notları

     

    KAYNAKLAR

    Ders Notu

    Ders notları: Digital Integrated-Circuit Design, Uğur Çilingiroğlu. Elektronik olarak dağıtılmaktadır.

    Diğer Kaynaklar

    Tavsiye edilen ders kitabı: Digital Integrated Circuits: A Design Perspective by J. M. Rabaey, A. Chandrakasan, and B. Nikolic, second edition, Prentice Hall, 2003. ISBN: 0-13-597444-5.

     

    MATERYAL PAYLAŞIMI 

    Dökümanlar

    ‘Winspice’ devre analizi yazılımı. ‘Electric’ fiziksel tasarım yazılımı. Ders notları.

    Ödevler

    Sınavlar

    Ara sınav soruları ve cevapları

     

    DEĞERLENDİRME SİSTEMİ

    YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARI

    SIRA

    KATKI YÜZDESİ

    Ara Sınav

    2

    45/75

    Kısa Sınav

    Değişken

    10/75

    Laboratuar

    8 oturum

    20/75

    Toplam

     

    100

    Finalin Başarıya Oranı

     

    25/100

    Yıl içinin Başarıya Oranı

     

    75/100

    Toplam

     

    100

               

    DERS KATEGORİSİ

    Uzmanlık / Alan Dersleri

     

    DERSİN PROGRAM ÇIKTILARINA KATKISI

    No

    Program Öğrenme Çıktıları

    Katkı Düzeyi

    1

    2

    3

    4

    5

    1

    Matematik, fen bilimleri ve Elektrik ve Elektronik Mühendisliği konularında yeterli altyapıya sahip olma; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik çözümleri için beraber kullanabilme becerisi

    2

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analitik yöntemler ve modelleme tekniklerini seçme ve uygulama becerisi,

    3

    Bir sistemi, sistem bileşenini ya da süreci analiz etme ve istenen gereksinimleri karşılamak üzere gerçekçi kısıtlar altında tasarlama becerisi; bu doğrultuda modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi

    4

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği uygulamaları için gerekli olan modern teknik ve araçları seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin kullanma becerisi,

    5

    Deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi

    6

    Bilgiye erişebilme ve bu amaçla kaynak araştırması yapabilme, veri tabanları ve diğer bilgi kaynaklarını kullanabilme becerisi,

    7

    Bireysel olarak ve çok disiplinli takımlarda etkin çalışabilme becerisi, sorumluluk alma özgüveni

    8

    Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi,

    9

    Yasam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi,

    10

    Mesleki ve etik sorumluluk bilinci,

    11

    Proje yönetimi, işyeri uygulamaları, çalışanların sağlığı, çevre ve is güvenliği konularında bilinç; mühendislik uygulamalarının hukuksal sonuçları hakkında farkındalık,

    12

    Mühendislik çözümlerinin ve uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlardaki etkilerinin bilincinde olmak; girişimcilik ve yenilikçilik konularının farkında olmak ve çağın sorunları hakkında bilgi sahibi olmak.

     

     

     

     

     

     

     

     

    AKTS / İŞ YÜKÜ TABLOSU

    Etkinlik

    SAYISI

    Süresi (Saat)

    Toplam İş Yükü (Saat)

    Ders Süresi

    14

    5

    70

    Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi(Ön çalışma, pekiştirme)

    14

    7

    98

    Ara Sınav

    2

    2

    4

    Ödev

     

     

     

    Final

         1

    2

    2

    Toplam İş Yükü

     

     

    174

    Toplam İş Yükü / 25 (s)

     

     

    6.96

    Dersin AKTS Kredisi

     

     

    7

     

  • Syllabus
  • Ders İçeriği:

    Mikroelektroniğin evrimleşme doğrultusu. Teknoloji ve Devre Elemanları: CMOS teknolojisi; serim; MOSFET modelleme; eleman ve bağlantı kapasiteleri. Evirici: ideal evirici; CMOS evirici; ikili çalışma ve düzey tazeleme; dinamik özellikler; güç harcaması; evirici tasarımı. Statik CMOS Lojik Kapılar: NAND; NOR; kompleks kapı; statik CMOS için serim teknikleri. Geçiş lojiği: Geçik lojiği sentezleme; NMOS ve CMOS geçiş lojiği. Statik CMOS Ardışıl Devreler: SR flip floplar; kilitleyici ve kaydedici; kilitleyici ve kaydedici zamanlaması; kilitleyici ve kaydedicilerle senkronizasyon ve öteleme. Dinamik Lojik: Dinamik depolama; dinamik kilitleyiciler ve kaydediciler; sözde statik kilitleyici; iki fazlı örtüşmeyen zamanlama; dinamik lojik kapılar. Yarıiletken bellekler: Sınıflama; rasgele erişim mimarisi; maske ile programlanan ROM; statik RAM; dinamik RAM.