Araştırma Makalesi

FPGA Tabanlı Uzaktan Programlanabilir ve Gözlemlenebilir Geliştirme Kartı Tasarımı ve Uygulaması

Cilt: 6 Sayı: 1 22 Temmuz 2025
PDF İndir
TR EN

FPGA Tabanlı Uzaktan Programlanabilir ve Gözlemlenebilir Geliştirme Kartı Tasarımı ve Uygulaması

Öz

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.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Abanto, D., Carazas, V., Solis-Lastra, J., & Aramburu, C. (2022). Implementation of a Web-based Interface for Remote Access to a FPGA Board. Proceedings of the 2022 IEEE Engineering International Research Conference, EIRCON 2022, 1-4.
  2. Aitor, V. M., Garcia-Zubia, J., Angulo, I., & Rodriguez-Gil, L. (2022). Toward Widespread Remote Laboratories: Evaluating the Effectiveness of a Replication-Based Architecture for Real-World Multiinstitutional Usage. IEEE Access, 10, 86298-86317.
  3. Al Qassem, L. M., Stouraitis, T., Damiani, E., & Elfadel, I. M. (2020). A remote FPGA laboratory as a cloud microservice. Proceedings - IEEE International Symposium on Circuits and Systems, 2020-October.
  4. Ali, S. A., Asif, R., Hina, S., & Fatima, Z. (2018). Cloud Based Remote FPGA Lab Platform: An Application of Internet of Things. Mehran University Research Journal of Engineering and Technology, 37(4), 535-544.
  5. Alçın, M., Tuna, M., Erdoğmuş, P., & Koyuncu, İ. (2021). FPGA-based dual core TRNG design using ring and Runge-Kutta-Butcher based on chaotic oscillator. Chaos Theory and Applications, 3(1), 20-28.
  6. Blochwitz, C., Grothe, P., Dreier, S., Aljnabi, W., Buchty, R., & Berekovic, M. (2022). RemEduLa-Remote Education Laboratory for FPGA Design Technology. Proceedings - IEEE International Symposium on Circuits and Systems, 2022-May, 1773-1777.
  7. Choi, S., & Yoo, H. (2020). Fast Logic Function Extraction of LUT from Bitstream in Xilinx FPGA. Electronics 2020, Vol. 9, Page 1132, 9(7), 1132.
  8. Çelik, K. (2021). Bulut Bilişim Teknolojileri. Bartın Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, 12(24), 436-450.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Bulut Bilişim, Yazılım Mimarisi

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

14 Mayıs 2025

Yayımlanma Tarihi

22 Temmuz 2025

Gönderilme Tarihi

27 Ocak 2025

Kabul Tarihi

25 Nisan 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 6 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Dağcı, B., & Koyuncu, İ. (2025). FPGA Tabanlı Uzaktan Programlanabilir ve Gözlemlenebilir Geliştirme Kartı Tasarımı ve Uygulaması. Bilgisayar Bilimleri ve Teknolojileri Dergisi, 6(1), 17-28. https://doi.org/10.54047/bibted.1628008
AMA
1.Dağcı B, Koyuncu İ. FPGA Tabanlı Uzaktan Programlanabilir ve Gözlemlenebilir Geliştirme Kartı Tasarımı ve Uygulaması. BIBTED. 2025;6(1):17-28. doi:10.54047/bibted.1628008
Chicago
Dağcı, Buğra, ve İsmail Koyuncu. 2025. “FPGA Tabanlı Uzaktan Programlanabilir ve Gözlemlenebilir Geliştirme Kartı Tasarımı ve Uygulaması”. Bilgisayar Bilimleri ve Teknolojileri Dergisi 6 (1): 17-28. https://doi.org/10.54047/bibted.1628008.
EndNote
Dağcı B, Koyuncu İ (01 Temmuz 2025) FPGA Tabanlı Uzaktan Programlanabilir ve Gözlemlenebilir Geliştirme Kartı Tasarımı ve Uygulaması. Bilgisayar Bilimleri ve Teknolojileri Dergisi 6 1 17–28.
IEEE
[1]B. Dağcı ve İ. Koyuncu, “FPGA Tabanlı Uzaktan Programlanabilir ve Gözlemlenebilir Geliştirme Kartı Tasarımı ve Uygulaması”, BIBTED, c. 6, sy 1, ss. 17–28, Tem. 2025, doi: 10.54047/bibted.1628008.
ISNAD
Dağcı, Buğra - Koyuncu, İsmail. “FPGA Tabanlı Uzaktan Programlanabilir ve Gözlemlenebilir Geliştirme Kartı Tasarımı ve Uygulaması”. Bilgisayar Bilimleri ve Teknolojileri Dergisi 6/1 (01 Temmuz 2025): 17-28. https://doi.org/10.54047/bibted.1628008.
JAMA
1.Dağcı B, Koyuncu İ. FPGA Tabanlı Uzaktan Programlanabilir ve Gözlemlenebilir Geliştirme Kartı Tasarımı ve Uygulaması. BIBTED. 2025;6:17–28.
MLA
Dağcı, Buğra, ve İsmail Koyuncu. “FPGA Tabanlı Uzaktan Programlanabilir ve Gözlemlenebilir Geliştirme Kartı Tasarımı ve Uygulaması”. Bilgisayar Bilimleri ve Teknolojileri Dergisi, c. 6, sy 1, Temmuz 2025, ss. 17-28, doi:10.54047/bibted.1628008.
Vancouver
1.Buğra Dağcı, İsmail Koyuncu. FPGA Tabanlı Uzaktan Programlanabilir ve Gözlemlenebilir Geliştirme Kartı Tasarımı ve Uygulaması. BIBTED. 01 Temmuz 2025;6(1):17-28. doi:10.54047/bibted.1628008