FPGA tabanlı programlanabilir devre kartı tasarımı

FPGA (Field Programmable Gate Array-Alan Programlanabilir Kapı Dizileri) üretiminden sonra ihtiyaç duyulan yapıya bağlı olarak programlanabilir tümleşik devrelerdir. FPGA çiplerinin tekrar tekrar programlanabilme özelliği olmasından ASIC (Application Specific Integrated Circuit-Uygulamaya Özel Tümleşik Devre) yapılarına göre daha avantajlıdır. Başta savunma sanayii olmak üzere kriptoloji, görüntü ve ses işleme, yapay zeka, uydu ve radar haberleşmesi, tüketici elektroniği, tıp elektroniği gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Ancak hali hazırda kullanılan FPGA geliştirme kartları dışa bağımlı olarak yurtdışından temin edilmektedir. Bu nedenle ilgili FPGA geliştirme kartları çok yüksek maliyetler ile elde edilmekte ve bu alanda çalışmak isteyenlerin FPGA devre kartlarına ulaşması oldukça zorlaşmaktadır. Bu tez çalışmasında, hali hazırda dışa bağımlı olarak yurtdışından temin edilerek çok yüksek maliyetler ile kullanılan FPGA geliştirme kartlarına alternatif olarak daha düşük maliyet ile mühendislik eğitim ve uygulamalarında kullanılabilecek yerli bir FPGA devre kartı tasarlanması amaçlanmıştır. Bu amaçla FPGA-tabanlı sistem tasarımı alanında gelişim sağlamak isteyen tasarım mühendisleri için aşama aşama devre tasarımı anlatılacak ve uygu-lama yapılarak devrenin çalışması hakkında bilgiler sunulacaktır. Devrenin çizimlerinde Altium PCB Design Software & Tools programı veya Easy-PC PCB Design Software Programı kullanılacaktır. Xilinx ISE Design Tools/Vivado programında VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language-Çok Yüksek Hızlı Tümleşik Devre Donanımı Tanımlama Dili) dilinde tasarlanan sistemlerin tasarlanacak devre kartında test edilebilmesi amacı ile gerekli program JTAG (Joint Test Action Group) ara yüzü ile yüklenecektir. Donanım mali-yetinin minimize edilebilmesi açısından tasarlanacak FPGA geliştirme kartı uygulamaya özel olarak en az sayıda donanım ile gerçekleştirilecek olup gerekli durumlarda yardımcı ek devrelerin sayısı arttırılarak, tasarlanan kartın daha yetenekli hale gelebilmesi sağlanacaktır.