DERS NOTLARI

Yard. Doç. Dr. Namık AKÇAYİstanbul Üniversitesi

Fen Fakültesi

DERS-1 08.02.2016

2

ELEKTRONİK II

1. Deney Föyünü okuyarak gelin.

2. Deney Föyünü her hafta yanınızda getirin.

3. İmzaları almayı unutmayın.

4. Deneyi bitirdiğinizde kabloları toplayın, hocalarınıza

teslim edin. Cihazların fişlerini prizden çıkarın.

5. Laboratuarı temiz tutun.

6. %80 Devam Zorunluluğu!

Lab Routine

3

ELEKTRONİK II

4

ELEKTRONİK II-Kaynaklar

1-Mantık Devreleri Sayısal Elektronik- Prof. Dr. Hüseyin EKİZ

5

Konu Başlıkları

Hafta Dersin Teorik Konu Başlıkları Dersin Uygulama Konu Başlıkları

1 Sayısal Elektronik Devreler İçin Temel Kavramlar Lojik Kapılar : VE Kapısı

2 Sayı Sistemleri Lojik Kapılar : VEYA Kapısı3 Boolean Cebrinin Temel Kuralları Lojik Kapılar : VE DEĞİL Kapısı4 Lojik Devre Elemanları ve İşlevleri Lojik Kapılar : VEYA DEĞİL Kapısı5 Lojik Kapılarının Özellikleri Lojik Kapılar : ÖZEL VEYA Kapısı

6 Birleşik Mantık Kapıları Lojik Kapılar : ÖZEL VEYA DEĞİL Kapısı

7 Negatif Mantık Birleşik Mantık Kapıları8 Karma Mantık Lojik Tasarım9 Karnaugh Haritalaması ve Uygulamaları Bilgi Seçiciler

10 Anahtarlar Bilgi Dağıtıcılar11 Bilgi Seçiciler RS Flip-Flop12 Bilgi Dağıtıcılar JK Flip-Flop13 Mandallar D (Data) Tipi Flip-Flop14 Flip-Flop Devreleri Telafi Haftası

6

BİLGİSAYAR NEDİR?• Computer: collection of electronic switches that can perform

mathematical and logical calculations.• Bilgisayar: Matematiksel ve mantık hesaplamaları için bir

araya getirilmiş elektronik anahtarlar dan oluşan cihaz.• Bilgisayar Bileşenlerine (devreler, kartlar, mikroişlemciler

vb.) hardware denir.• Bilgisayarın programlanması yazılım yani software ile

yapılır.• Bilgisayar Bileşenleri

– CPU -İŞLEMCİ (central processors, 1 or more) – hesaplama yapar – Data and instruction memory -BELLEK -(called “RAM” or

DRAM”)– Permanent storage memory-KALICI HAFIZA (“hard drive” SSD,

Flaş Disk or CD-ROM)– Input/control devices GİRİŞ (keyboard, mouse, CD/DVD)– Information output devices ÇIKIŞ (LCD display, printer, CD/DVD,

Flaş Disk)

7

History of the Computer

• Matemetiksel hesaplama cihazlarının (abaküs) tarihi orta çağa gitse de modern elektronik Bilgisayarın hikayesi kısadır.

• 1947 yılında transistörün icadı, insanlık tarihinin en önemli teknolojik yenilik öykülerinden biridir.

• Elektronik bilgisayarın kısa bir tarihçesi.

8

History of the Computer• Başlangıçta çok az sayıda Bilgisayar vardı ve ÇOK ÇOK

BÜYÜKTÜLER.

– İlk Mekanik Bilgisayar(cams and levers), 1900’s-1940’s.

– Büyük Elektronik Sıcak vakum Tüplü, LAMBALI,1940’s-1950’s.– “In the intervening years, things have changed…– “… the cost of computing has fallen 10 million-fold since the

microprocessor was invented in 1971. That’s the equivalent of getting a Boeing 747 for the price of a pizza. If this innovation had been applied to automotive technology, a new car would cost about $2; it would travel at the speed of sound; and it would go 600 miles on a thimble of gas.”—Bob Herbold, COO of Microsoft, in “letter to RalphNader” (11/13/97)

9

History of the Computer

• Bilimde:karmaşık hesaplamalar

• İş :Hesaplar, bordro

• Devlet:Nüfus, işçi kayıtları, Vergiler (!)

• Askeri ihtiyaçlar:Nükleer silah dizaynı

Menzil- açı hesaplayıcı

Eniwetok Atoll, 1952

10

History of the Computer• İlk hesap makineleri 1800’ler.• Charles Babbage (1791-1871)

1834 yılında ilk mekanik bilgisayarı dizayn etti.

• Bu makineyi tamamlayamadı, 1990’da çalışan bir kopyası yapıldı.

• Matematikçi George BooleModern bilgisayara giden yolu açtı.

II. Dünya savaşı ENIGMA!

"Enigma" Şifre Makinası

11

İLK ELEKTRİKLİ BİLGİSAYARLAR

• İlk Elektrikli Bilgisayar Harvard Mark II röle ile işlem yapıyordu.

• Küçük bir güve Mark II içindeki bir röleye sıkıştığındacomputer bug "bilgisayar hatası" ortaya çıktı.

12

İLK ELEKTRONİK BİLGİSAYARLAR• İlk Elektronik Bilgisayar ENIAC vakum tümleri ile

çalışıyordu.• ENIAC askeri hesaplamalar için kullanıldı. 30 ton

ağırlığındaydı.

13

İKİNCİ NESİL ELEKTRONİK BİLGİSAYARLAR

• 1960’lı yıllarda Transistör kullanılmaya başlandı.

• 3. nesil Elektronik Bilgisayar, çok transistörlü- katıhal elektronik devreli. Silikon çip üzerine çok sayıda transistör !

• İlk Entegre devre Bilgisayar –ilk Süper Bilgisayar -Control Data Corporation Model 7600, (fiyatı> $5Milyon!).

14

DÖRDÜNCÜ NESİL ELEKTRONİK BİLGİSAYARLAR

• “VLSI” Very-large-scale integrationÇok fazla sayıda transistör!

– Genel amaçlı Bilgisayarlar, IBM 3xxx, 43xx series.

– İlk mini bilgisayar Digital Equipment VAX 8400, PDP 11, the Data General Nova, and the Honeywell 516.

– Supercomputers Cray-2, Cray X-MP. The Cray X-MP. SÜPERBİLGİSAYAR

1980.

15

BEŞİNCİ NESİL ELEKTRONİK BİLGİSAYARLAR

• Çipe (İşlemci) geçiş. 1970’ler.

– İlk kişisel Bilgisayarlar,

Altair, Apple I, Osborne I,

ve IBM PC

– Tek çip İşlemciler

Intel 4004, 8008, 8086, 80286

and 80386 ve Motorola 6800,

68000

Intel Pentium, Pentium II, III,

and IV.

16

ELEKTRONİK BİLGİSAYARLAR

• Intel 4004 ( November 1971).• Saat Hızı: 108 KHz (108,000

Hz).• ~2300 transistor (!).• 10 μm (1 μ = 10−6 m).

• Taşınabilir hesap makineleri yapıldı.

• Bilgisayar kontrollü cihazlar üretilmeye başlandı.

17

ELEKTRONİK BİLGİSAYARLAR

• Intel Core i7 Extreme Processor*, (6 işlemcili), ~130+ Watts.

• Features: 4.0 GHz clock (4.2 O/C), 15M Cache, up to 1866 MHz FSB.

• 22 nanometer (“Haswell”) process22 nanometers =0.022 micron,

• Intel 4004’ün 0.4% ‘ü kadar bir alan!

18

ELEKTRONİK BİLGİSAYARLAR

Intel Xeon Phi

• 61 çekirdek, 1.24 GHz.• 30.5 MB cache.• 22 nm lithography.• $ 7761.60;• Yüksek Performanslı Workstation (İş istasyonları) ve

Bilimsel Hesaplamalar için.

19

ELEKTRONİK BİLGİSAYARLAR

AMD A10-7850K

• 4 işlemci ve 8 grafik çekirdeği.• Overclock ile 4 GHz Hız. ~ 100W.• Lithography 22 nm.• Oyun için tasarlandı!

20

ELEKTRONİK BİLGİSAYARLAR

•Günümüzde Bilgisayarlar sadece PC (Kişisel Bilgisayar) ya da Laptop olarak değil teknolojinin her yerinde kullanılmaktadır.

– Her Cep Telefonu içinde bir bilgisayar vardır.– Televizyonlar, Bulaşık makineleri, uydu alıcılar,

DVD oynatıcılar, Yazıcılar, hepsinde Bilgisayar var.– Yakında Akıllı Kıyafetler “smart clothing” ile

Bilgisayarları giyeceğiz!

6 Nesil – Embedded Processors (Gömülü İşlemciler)

21

ELEKTRONİK BİLGİSAYARLAR

• Günümüzde Bilgisayarlar, her şeyiniçinde yer alabiliyor!

• Google Glasses dan akıllı saatlere ( smart watches) Sağlık monitörlerine kadar yaşamın her yerinde, kullanılıyor, kullanılacak.

“Wearable” Computing