Gömülü donanım test geliştirme süreçlerinin işletim sistemi kullanılarak iyileştirilmesi
Improving embedded hardware test development using operating system
- Tez No: 985681
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FECİR DURAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Bilişim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Teknolojinin hızla ilerlemesiyle birlikte yapısı her geçen gün daha da karmaşıklaşan gömülü sistemler, insan hayatının her alanında kullanılır olmuştur. Buna paralel olarak, bu alanda faaliyet gösteren firmaların sayısı da hızla artmaktadır. Gömülü sistemlerde donanım testlerinin geliştirilmesi ve uygulanması, bu firmalar için kritik mühendislik süreçleridir. Ürünlerin kullanıcıya güvenilir, uygun maliyetli ve hızlı bir şekilde sunulabilmesi ve böylece rekabet gücü elde edilmesi, bu süreçlerin etkin yönetilmesine bağlıdır. Bare-metal test yazılımlarının kullanıldığı geleneksel test geliştirme süreçleri; uzun yazılım geliştirme süreleri, düşük yeniden kullanılabilirlik ve sınırlı analiz olanakları gibi nedenlerle verimsizliklere yol açmaktadır. Bu çalışmanın amacı, gömülü işletim sistemi tabanlı bir yaklaşımın bu süreçlere getirdiği kolaylıkları incelemek ve geleneksel yöntemle karşılaştırmalı olarak değerlendirmektir. Çalışmada, SoC FPGA tabanlı bir geliştirme kartı üzerinde PetaLinux işletim sistemi kullanılarak GPIO, RAM ve Ethernet arayüz testleri uygulanmıştır. Aynı testler, bare-metal yazılım aracılığıyla da uygulanmış ve iki yöntemin performans, analiz edilebilirlik, test geliştirme süresi, yeniden kullanılabilirlik, kaynak kullanımı ve paralel işlem yeteneği gibi temel kriterlerin yanı sıra, sistemin genel verimliliğini etkileyen ikincil parametreler açısından da kapsamlı bir değerlendirmesi yapılmıştır. Elde edilen bulgular, işletim sistemi tabanlı testlerin geliştirme süresini önemli ölçüde kısalttığını, analiz ve hata ayıklama süreçlerini kolaylaştırdığını ve testlerin yeniden kullanılabilirliğini artırdığını göstermektedir. Buna karşın geleneksel yaklaşım, düşük kaynak kullanımı ve deterministik zamanlama avantajlarıyla basit ve gerçek zamanlı uygulamalarda tercih edilebilirliğini korumaktadır. Sonuç olarak, geleneksel yönteme kıyasla gömülü işletim sistemi kullanımının, donanım test geliştirme süreçlerinde verimlilik, esneklik ve ölçeklenebilirliği artırarak bu süreçlerin genel etkinliğini anlamlı düzeyde iyileştiren bir yaklaşım sunduğu ortaya konulmuştur.
Özet (Çeviri)
Embedded systems, whose architectures are becoming increasingly complex with the rapid advancement of technology, are now integrated into nearly every aspect of modern life. In parallel, the number of companies operating in this domain has grown significantly. The development and execution of hardware tests in embedded systems constitute critical engineering processes for these companies. Delivering reliable, cost-effective, and timely products—and thereby achieving competitiveness—depends on the effective management of these processes. However, traditional test development workflows based on bare-metal software often lead to inefficiencies due to long development times, limited reusability, and restricted analysis capabilities. This study aims to investigate the benefits introduced by an embedded operating system–based approach and to comparatively evaluate it against the traditional method. Within this scope, GPIO, RAM, and Ethernet interface tests were implemented on a SoC-FPGA development board using the PetaLinux operating system. The same tests were also implemented using bare-metal software, and both approaches were assessed comprehensively in terms of performance, analyzability, test development time, reusability, resource utilization, and parallel processing capability, as well as additional factors influencing overall system efficiency. The findings demonstrate that the operating system–based approach significantly shortens development time, facilitates analysis and debugging, and improves test reusability. In contrast, the traditional method preserves its advantages in simple or real-time applications due to its low resource usage and deterministic timing behavior. Overall, the results reveal that employing an embedded operating system provides a more efficient, flexible, and scalable framework for hardware test development, thereby enhancing the effectiveness of the overall testing process compared to traditional bare-metal techniques.
Benzer Tezler
- Design of a microprocessor-based embedded fault diagnostic system and an FPGA-based improvement proposal
Mikroişlemci tabanlı bir gömülü tanı sistemi tasarımı ve FPGA tabanlı bir optimizasyon önerisi
ONUR BEKAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ECE OLCAY GÜNEŞ
- System on chip implementation of new information hiding method
Yeni bir veri gizleme yönteminin geliştirilmesi ve yongada sistem üzerinde gerçeklenmesi
UTKU ESEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SIDDIKA BERNA ÖRS YALÇIN
- Design and implementation of peak current controlled active clamp forward converter for railway applications
Raylı ulaşım uygulamaları için tepe akım kontrollü aktif-kıskaçileri dönüştürücü devresi tasarımı ve uygulanması
ÖNDER ERCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT YILMAZ
- Vektör hızlandırıcılı işlemci tasarımı
Processor design with vector accelerator
NECATİ ÇAKACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiIsparta Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR ÇAKIR
- Karma mesleki gelişim programı sürecinde ilköğretim sınıf öğretmenlerinin teknolojik pedagojik alan bilgisi deneyimleri üzerine bir çalışma
A study on technological pedagogical content knowledge experiences of primary teachers throughout blended teacher professional development program
MEHMET KOKOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Eğitim ve ÖğretimKaradeniz Teknik ÜniversitesiBilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN KARAL