Napredni mikroprocesorski sistemi

Datum poslednje izmene: 13.12.2023.

Prema nastavnom planu i programu nastava iz ovog predmeta odvija se u toku I semestra na MAS, smer za Embeded sisteme i algoritme.

Specifikacija predmeta

Oznaka predmeta: EM502
Broj ESPB: 6
Broj časova aktivne nastave nedeljno: 3+2

Nastavni kadar

Nastavnik:
dr Ivan Mezei, redovni profesor, Kabinet: NTP135, telefon: 485-4519, email: imezei(at)uns.ac.rs
Konsultacije: po dogovoru

Asistenti: MSc Nebojša Pilipović, Kabinet: , telefon: 485 ...., email: (at)uns.ac.rs

Način polaganja ispita

Način formiranja ocene:
Završna ocena formira se na osnovu pokazanih rezultata u savlađivanju teorijskog i praktičnog (laboratorijskog) dela predmeta. Ocena iz teorijskog dela predmeta učestvuje sa 50% u završnoj oceni i formira se na osnovu rezultata kolokvijuma i seminarskog rada. Ocena iz laboratorijskih vežbi učestvuje sa 50% u završnoj oceni i obuhvata uredno pohađanje vežbi. Deo ocene student može da dobije za uspešto urađen studentski projekat ili seminarski rad.

Materijal za predavanja:
Predavanja 2020/21/22/23/24

Okvirni plan predavanja:

Uvodno predavanje

Tema #1 - Principi projektovanja mikroprocesora

Tema #2 - Skup instrukcija

Tema #3 - RISC-V mikroprocesor

Tema #4 - Principi protočne obrade

Tema #5 - Hazardi protočne obrade i neke metode za njihovo razrešavanje

Tema #6 - Rešavanje hazarda programskih skokova

Tema #7 - Out of order izvršavanje

K1 (datum)

Tema #8 - Spekulativno izvršavanje

Tema #9 - Istovremeno izvršavanje (superskalarni, VLIW, vektorski procesori)

Tema #10 - Skrivena memorija

Tema #11 - Prefetching

Tema #12 - Virtuelna memorija

Tema #13 - Celobrojna i aritmetika u pokretnom zarezu

K2

Materijali: 1. deo, 2.deo
3. deo, 4. deo, 5. deo i 6. deo

Pitanja iz teorije.

Literatura:

1. David A. Patterson, John L. Hennessy, Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface, RISC-V edition, The Morgan Kaufmann, 2018.
2. Randal E. Bryant and David R. O'Hallaron, Computer Systems: A Programmer's Perspective, 3/E, Pearson, 2016.

Predavanja do 2020:

Spisak tema.

Početni materijal za 1. deo (1, 2). Dodatni materijal (zip).
Spisak pitanja iz prvog dela.

Zbirni materijal za 2. deo (1, 2).
Spisak pitanja iz drugog dela.

Dodatna literatura:

  1. John L. Hennessy, David A. Patterson, "Computer Architecture: Quantitative Approach", The Morgan Kaufmann, 6th Edition, 2019.
    2. Sarah L. Harris and David Money Harris, "Digital Design and Computer Architecture: ARM® Edition", Elsevier, 2015.
    3. David A. Patterson, John L. Hennessy, "Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface, ARM edition", The Morgan Kaufmann, 2017.
    4. Behrooz Parhami, Computer Arithmetic, Algorithms and Hardware Designs. 2010.
    5. Jason Patterson, "Modern microprocessors - 90 minute guide", 2016.
    6. David Goldberg, What Every Computer Scientist Should Know About Floating-Point Arithmetic
    7. Ulrich Drepper, What Every Programmer Should Know About Memory


 

Materijal za laboratorijske/računarske vežbe:


Vežba 1 - Upoznavanje sa RISC-V procesorom

Vežba 2 - Single-cycle RISC-V; Izvorni kodovi.

Vežba 3 - RISC-V sa protočnom obradom; Izvorni kodovi.

Vežba 4 - Skrivene (keš) memorije


Dodatne informacije

-RISC-V simulatori: Ripes,  BRISCV
-Razlike između VHDL-a i Verilog-a
-Pregled većine proizvođača mikroprocesora iz 1977, 2004 i iz 2010.