Napredni mikroprocesorski sistemi

Datum poslednje izmene: 14.10.2026.

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. 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 2026.


Okvirni plan predavanja:

Upoznavanje sa predmetom.
I deo
Uvod.
Tema #1 RISC-V mikroprocesor i skup instrukcija
Tema #2 Principi protočne obrade, hazardi i neke metode rešavanja
Tema #3 Out of order izvršavanje
Tema #4 Spekulativno izvršavanje
Tema #5 Istovremeno izvršavanje (superskalarni, VLIW, vektorski procesori)
Tema #6 Prefetching
Tema #7 Virtuelna memorija

II deo
Tema #8 Uvod u mašinsko učenje (ML) na mikroprocesorima ograničenih resursa.
Tema #9 ML paradigma
Tema #10 CNN i računarska vizija
Tema #11 TFLite i kvantizacija
Tema #12 TFLite Micro
Tema #13 Aplikacije i primene


Predavanja 2020/21/22/23/24/25

Okvirni plan predavanja:
Upoznavanje sa predmetom.
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
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

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

Pitanja iz teorije (do 2026.).

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.