🎓 Mikroişlemciler

İnteraktif Çalışma ve Test Platformu - 2025/2026 Güz Dönemi

📖 Ders İçeriği ve Öğrenme Çıktıları

  • Mikroişlemci kavramlarını bilme
  • Hafıza Temelleri, Adresleme ve Ortak veri yolu kavramlarını bilme
  • C Derleyicileri ve Proteus, Wokwi gibi simulasyon programlarını kullanabilme
  • Mikrodenetleyici programlayabilme

Değerlendirme Kriterleri

Değerlendirme Yüzde (%)
Ara Sınavlar 20%
Ödevler 10%
Uygulama Ödevi (Dönem Sonu) 40%
Dönem Sonu Sınavı 30%

🔌 Mikroişlemci ve Mikrobilgisayar

Temel Tanımlar

Mikrobilgisayar: Bir tüm devre (chip) üzerinde üretilen bilgisayardır. Mikrokontroller veya Mikrodenetleyici olarak da adlandırılır.

Temel Bileşenler

  • CPU (Central Processing Unit): Hafızaya yüklü programın çalışmasını sağlayan birim
  • ALU (Arithmetic Logic Unit): CPU içerisindeki matematiksel işlemlerin yapıldığı birim
  • Kontrol Birimi: Tüm işlemlerin sırasını belirler ve gerekli denetim işaretlerini üretir

🏛️ Mikroişlemci Mimarileri

Von Neumann Mimarisi

  • Tümleşik tek bellek bulunur
  • Veri ve program alanı aynı hafıza haritası üzerinde bulunur
  • 80X86, 68HC11 gibi işlemcilerde kullanılmıştır
  • PC (Kişisel Bilgisayarlar) arasında standarttır
  • Komut ve veri için aynı bellek ve aynı yol kullanılır
Önemli Not: Von Neumann mimarisinde komut ve verinin iletilmesi gerektiğinde, veri iletişimi komut iletişimini beklemek zorundadır (darboğaz).

Harvard Mimarisi

  • Veri ve komutları iletmek için kullanılan yollar birbirinden bağımsızdır
  • Aynı anda veri ve komut iletilebilir
  • Komut kod bellekten okunurken, veri belleğinden de okuma yapılabilir
  • 1970'li yılların sonundan itibaren mikrodenetleyici tasarımında standart hale gelmiştir

💾 Hafıza ve Adresleme

Ortak Veri Yolu Problemi

Mikroişlemcili sistemlerde birimler arası veri transferinin gerçekleştirilebilmesi için tüm birimler veriyoluna bağlanmak zorundadır. Bu problem 3 durumlu buffer'lar ile çözülmektedir.

Hafıza Hesaplamaları

// Adreslenebilir Hafıza Miktarı Formülü: Hafıza Miktarı = 2^(Adres Bit Sayısı) // Örnek: 16 bitlik adres yolu Hafıza = 2^16 = 64 KB // Saniyede Aktarılabilir Veri Veri/Saniye = Saat Frekansı × Veri Yolu Genişliği

🔬 Yarıiletken ve Transistörler

Yarıiletken Maddeler: Elektrik akımına karşı ne iyi bir iletken ne de iyi bir yalıtkan özelliği gösterirler. Elektronik endüstrisinin temelini oluştururlar.

Önemli Yarıiletken Elementler

  • Silisyum (Si)
  • Germanyum (Ge)
  • Karbon (C)

Bu elementler son yörüngelerinde 4 adet valans elektron bulundururlar.

Transistörlerin Tarihi

  • 1948 yılında AT&T Bell laboratuarlarında geliştirildi
  • Geliştiriciler: John Bardeen, Walter Brittain ve William Shockley
  • Vakum tüplerinin yerini aldı
  • Bilgisayarların boyutlarını küçülttü

🤖 ESP32 Örnek Uygulamaları

  • ESP32 Web Uygulamaları
  • ESP32 ile Robot Kol
  • Face Detection (Yüz Tanıma)
  • Blynk üzerinden M2M Uygulaması (Endüstri 4.0)
  • NTP Server - İnternet Saat ve Termometre
  • ESP32 Hexapod
  • ESP32 Su Seviyesi Ölçümü
  • AWS IoT Lamp - Röle/LED Kontrolü
  • ESP32 ile WhatsApp Entegrasyonu

✅ Test - Bilginizi Ölçün

0%

💡 Flashcards - Kavramları Öğrenin

Kartlara tıklayarak cevapları görebilirsiniz

🔧 Pratik Sorular ve Çözümleri

Soru 1: Hafıza Adresleme

Soru: 8 bitlik veri yolu ve 16 bitlik adres yolu olan bir mikroişlemcili sistemin adresleyebileceği hafıza miktarı nedir?

Soru 2: Adres Biti Hesabı

Soru: 8 bit 18K'lık bir hafıza birimini adresleyebilmek için kaç adres bitine ihtiyaç vardır?

Soru 3: Veri Transfer Hızı

Soru: 800MHz'lik saat girişine sahip ve 16 bit veri yolu olan 64KB'lık bir RAM modülünden ortak veri yolu üzerinden saniyede kaç bit veri okunabilir?

Soru 4: Mimari Karşılaştırma

Soru: Von Neumann ve Harvard mimarileri arasındaki temel farklar nelerdir? Hangi durumda hangi mimari tercih edilmelidir?