FPGA Tabanlı Uzaktan Programlanabilir ve Gözlemlenebilir Geliştirme Kartı Tasarımı ve Uygulaması

Authors : Buğra Dağcı, İsmail Koyuncu

Pages : 17-28

Doi:10.54047/bibted.1628008

View : 171 | Download : 127

Publication Date : 2025-07-22

Article Type : Research Paper

Abstract :FPGA (Field Programmable Gate Array-Alanda Programlanabilir Kapı Dizisi) tabanlı uzaktan erişimli laboratuvarlar, tasarımcıların coğrafi kısıtlamalar olmaksızın internet ve bilgisayar ağları aracılığıyla, gerçek zamanlı olarak karmaşık sayısal devrelerin tasarlanması, kontrol edilmesi, sisteme ait sonuçların gözlemlenmesi ve izlenmesini sağlayan ileri düzey eğitim teknolojileridir. Sunulan bu çalışmada, yurt dışı bağımlılığı ve yüksek maliyetleri azaltmayı hedefleyen uzaktan erişimle programlanabilir ve gözlemlenebilir yerli bir FPGA geliştirme kartı tasarlanmıştır. Tasarım, Xilinx XC3S50AN FPGA çipi ve ESP32 mikrodenetleyicisi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sunulan tasarım ile kullanıcılar, HTML ve JavaScript tabanlı bir web arayüzü üzerinden FPGA çipini programlayarak canlı yayın paneli aracılığıyla tasarıma ait çıktıları ve sistem davranışlarını gerçek zamanlı gözlemleyebilme olanağı elde etmektedirler. Tasarımı yapılan Python tabanlı sistem altyapısı ile sisteme yüklenen bit dosyaları FPGA çipine aktarılarak hızlı bir sistem prototipleme imkânı elde edilmektedir. Tasarlanan sistemin test edilmesi amacı ile seçilen çeşitli uygulamalar başarılı bir şekilde çalıştırılarak sistemin kararlılığı ve esnekliği doğrulanmıştır. Ek olarak yönetici, laboratuvar ve kullanıcı yetkilendirme tipleri, farklı erişim seviyeleri sunularak sistem güvenliği sağlanmıştır. Sunulan bu çalışma ile uzaktan erişilebilir, güvenilir, kullanıcı dostu, donanım esnekliği ve kullanıcı arayüzlerinin sadeleştirilmesi üzerine odaklanan, eğitim ve endüstri kullanıcılarının ihtiyaçlarına daha etkin cevap veren yerli bir FPGA tabanlı uzaktan programlanabilir ve gözlemlenebilir devre kartı tasarımı başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir.
Keywords : FPGA, Uzaktan Laboratuvar, Bulut Bilişim, Eğitim ve Uygulama Teknolojileri

ORIGINAL ARTICLE URL