Category: Courses

Kobinasyonel Devreler

1. Transistör nedir? Bir kaç cümle ile açıklayınız.
    
2. Aşağıda örnek verilen bir transistörün “Base”, “Emitter”, “Collector” pinleri ne için kullanılmaktadır?
   
   
   
3. Aşağıda NAND kapısının şeması verilmiştir. A ve B isminde iki giriş alıp, Out isminde bir çıkış vermektedir. NAND fonksiyonu Out = !(A & B) şeklinde ifade edilebilir. 
   
   
   
   Aşağıda verilen şekilde ise, NAND kapısının girişine sadece tek bir giriş bağlanmıştır. A isimli giriş ile Out çıkışını doğruluk tablosunu çiziniz (A’nın 0 ve 1 olduğunda Out’un ne olduğunu gösteren tablo). Tabloya bakarak Out çıkışının A girişine göre nasıl değiştiğini yorumlayınız. NAND ile elde edilmiş olan yeni mantık kapısının ismini yazınız.
   
   
4. Aşağıdaki ifadeyi mantık kapıları ile çiziniz. Devreyi çizdikten sonra demorgan kuralı ile devreyi sadeleştirebildiğiniz kadar sadeleştirin. Sadeleşen devreyi çiziniz.
   
   
   
5. Aşağıdaki şekilde gizli bir mantık kapısı içeren kombinasyonel devre verilmiştir. Devrenin A girişine göre ürettiği değerler doğruluk tablosunda verilmiştir. Tablodaki out çıktısının değerlerine göre, mantık kapısı yazan kutunun içerisinde hangi mantık kapısı olabilir?
   
   
   
6. Çözücü (Decoder) Nedir? Nasıl çalışmaktadır?
    
7. 5 girişli bir çözücünün (Decoder) kaç çıkışı bulunmaktadır?
    
8. Seçici (Multiplexer) Nedir? Nasıl çalışmaktadır?
    
9. 16 girişli bir seçicinin (Multiplexer) kaç çıktısı bulunmaktadır? Kaç adet seçme (select) bit’i bulunmaktadır?
    
10. Aşağıdaki şekilde 2×1 multiplexer kullanılarak bir Ve (And) kapısı yapılmıştır. Yine 2×1 multiplexer kullanarak Veya (Or) kapısı yapınız.
    
    
     
11. Sadece 2×1 multiplexer’ler kullanarak 4×1 multiplexer yapınız.
     
12. Verilen doğruluk tablosunu, aşağıdaki devreye göre tamamlayınız.
    
    
    
13. Full Adder’lar kullanarak, 4 bitlik iki sayının toplamını yapabilecek bir devre çiziniz. Full Adder’ların iç yapısını çizmeyiniz.
14. Aşağıda verilen kombinasyonel devrenin Verilog dilindeki gösterimini yazınız.

16. Aşağıda verilen Verilog RTL kodunun karşılığı olan donanım’ın şematik çizimini yapınız.

17. Aşağıda verilen devrenin Verilog gösterimindeki karşılığını yazınız. A, B, C, D ve Sel sinyalleri giriş, y sinyali ise çıkıştır

Ardışık Lojik

• D tipi tutucu (latch) ve D tipi saklayıcı (Register) nedir? Arasındaki farklar nedir? 
• Saat kristali nedir? 
• Clock sinyali nedir? Ne için kullanılır? 
• Periyodu 100 ns olan bir clock’un frekansı nedir? 
• Ardışık devreler neden kullanılır? Neden kombinasyonel devreler ile bazı işlemler gerçekleştirilemiyor?
• Aşağıda verilen D tipi yükselen kenar tetiklenen saklayıcıya gelen cp (clock) ve x sinyaline göre Q çıkışından çıkması gereken sinyali çiziniz.
  
  
  
• Aşağıdaki devrede 4 adet d tipi saklayıcı kullanılmıştır. Devre uzun bir süre d girişinden 0 verilerek çalıştırılmış ve başlangıçta q0, q1, q2 ve q3 0 olarak çıktı vermektedir. Devrenin girişi 1’e dönüştürüldüğü andan itibaren, aşağıdaki dalga formunu doldurunuz.

• Aşağıda verilen ardışık devreye belirli bir giriş dizisi verildiğinde 1 değerini üretmektedir (Pattern Checker). Verilmiş olan 4 pattern’den hangisinin 1 değerini ürettirebileceğini tespit ediniz. Başlangıçta saklayıcıların değerlerini 0 olarak alınız.

A -) 0110
B -) 1001
C -) 0100
D -) 1101

• Aşağıda verilen Verilog RTL kodunu sentezlendiği zaman ortaya çıkacak devreyi çiziniz.

• Aşağıda verilen verilog kod parçacığı sentezlenince oluşacak donanım şematiğini çiziniz.
  
  
• Aşağıda verilen devrenin Verilog gösterimini yazınız.

Doğrulama Yaklaşımları

• Aşağıda verilen testbench kod parçacığında c’nin değeri, simulasyon başladıktan kaç ns sonra atama satırı yapılıp güncellenir?

Durum Makinaları

• Aşağıda D tipi saklayıcı ve MUX barındıran bir devre bulunmaktadır.
  
  
  
  Yanında ise bu devrenin durum makinaları ile ifade edilmiş hali bulunmaktadır. Q0 durumu Q çıkışının 0 verdiği, Q1 durumu ise Q çıkışının 1 verdiği durumu temsil etmektedir. Q çıkışı 0 verir iken, w girişi ne gelmelidir ki Q yine 0 çıkmaya devam etsin? Bu durumu Q0’ın kendi üstüne ok ile döndüğü yerdeki w = yerine yazmalısınız. Bu mantık ile w= olan yerleri tamamlayınız.
  
• Aşağıda verilen Mealy durum makinasının Verilog dilinde gerçekleyiniz.

• Moore durum makinası gösterimi ile, ard arda 3 defa 1 girişi yakaladığında 1 çıktısı veren diğer durumlarda 0 veren yapıyı çiziniz.

MCU Donanım Tasarımı

• Opcode Decoder
  Verilen 4-bit opcode sinyaline göre load, store, add, sub, mul, jmp, jmz, nop, hlt kontrol sinyallerini üreten bir combinational logic modülü yazınız. OpCode Tablosu aşağıda verilmektedir.
  
  
  
  Başlangıç Kodu:
  
  module decoder(
      input [3:0] opcode,
      output reg load, store, add, sub, mul, jmp, jmz, nop, hlt
  );
  // RTL Tasarım
  endmodule
  
• ALU Modülü Tasarımı
  Aşağıda giriş ve çıkışları verilen ALU modülünü yazınız. opcode’a göre ADD, SUB, veya MUL işlemi yapılmalı ve sonuç acc_out çıkışına aktarılmalıdır.
  
  Modül Tanımı:
  
  module alu(
      input  [3:0] opcode,
      input  [9:0] acc_in,
      input  [9:0] ramData,
      output reg [9:0] acc_out
  );
  //
  endmodule
• Von Neumann Mimarisi (Temel)
  AvionCPU, Von Neumann mimarisine göre tasarlanmıştır. Bu mimarinin veri ve komutların aynı bellek alanında tutulması ne gibi avantajlar ve dezavantajlar sunar? Açıklayınız.