FPGA tabanlı mıps mimarisinde 32-bit yerli mikroişlemci tasarımı
32-bit microprocessor design in FPGA-based mips architecture
Yazar: YUSUF EREN
Danışman: DOÇ. DR. HASAN GÖKTAŞ
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: FPGA = FPGA ; Mikroişlemciler = Microprocessors

Özet:
Mikro işlemciler ortaya çıktıkları günden bu zamana kadar insanların hayatını kolaylaştıran teknolojik aygıtların temel bileşenlerini oluşturmaktadır. Bu bağlamda mikro işlemciler teknolojiyi yönlendiren, geliştiren gömülü devrelerdir. Mikro işlemciler temel olarak iki tip mimariye sa-hiptir.Bu mimariler CISC(Complex Instruction Set Computer) ve RISC(Reduced Instruction Set Computer) olarak isimlendirilir.CISC mimarisi oldukça karmaşık bir mimariye ve yüksek güç tü-ketimine sahip iken RISC mimarisi  daha az karmaşık bir mimariye ve düşük güç tüketimine sahiptir. Ülkemiz çapında mikro işlemciler yurt dışından temin edilerek ilgili alanlarda kullanılmaktadır. Bu alanlar arasında askeri, tıbbi ve havacılık alanları hassasiyeti ve gizliliği esas alan, öncelikli alan-lardır. Bu anlamda yurt dışından temin edilen mikro işlemcilerin bu esaslara aykırı düştüğü du-rumlara yol açabilmektedir. Öte yandan dünyada ki enerji ihtiyacının günden güne artması sebebiyle düşük güç tüketen elektronik aygıtlar giderek önem kazanmaktadır. Bu çalışma da ; RISC mimarisini temel alan MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipline Stage) mimarisinde, 32 bit veri, 12 bit adres yolu ve 32 bit komut setine sahip Türkiye'nin yerli mikro işlemcisi tasarımı yapılmış, FPGA üzerinde gerçeklenmiş ve testleri tamamlanmıştır. Tasarlanan mikro işlemci CISC mimarisinin işlem gücüne ve RISC mimarisinin düşük güç tüketimi ve esnekliğine sahiptir.

Abstract:
Microprocessors are the basic components of technological devices that have made people's lives easier since the day they were invented. Moreover, microprocessors are the integrated circuits that leads and develop the technology. They basically have two types of architecture: CISC (Complex Instruction Set Computer) and RISC (Reduced Instruction Set Computer). In contrast to RISC, CISC architecture has a highly complex architecture and high-power consumption. Microprocessors are imported from abroad and have been used in many fields in Turkey. Military, medical and aviation are the most essential ones among the application fields as they require confidentiality, accuracy and sensitivity. This fact makes it mandatory to design and fabricate our own microprocessors. Further-more, the mobile devices getting more attraction now adays especially with IOT, therefore low power design is one of the critical design parameters.  In this study, the domestic microprocessor with RISC based MIPS (Microprocessor without Inter-locked Pipline Stage) architecture was designed, realized and tested on FPGA board. It has 32-bit data bus, 12-bit address bus, and 32-bit instruction set. The microprocessor designed in this work has processing power of the CISC architecture while offering the low power and flexibility of RISC architecture