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Programa de Estructura y Tecnología de Computadores
Curso 2001-2002
Descripción
La asignatura Estructura y Tecnología de Computadores (IG09) es una asignatura troncal de primer curso de la titulación de Ingeniería Técnica en Informática de Gestión de la Universitat Jaume I. Es anual y tiene asignados 10,5 créditos que se reparten de la siguiente forma:
Créditos Teoría 7,5 Laboratorio 3
Sus descriptores son: Unidades funcionales: Memoria, procesador, periferia. Lenguajes máquina y ensamblador, esquema de funcionamiento. Electrónica. Sistemas digitales. Periféricos. Microprocesadores.
Objetivos
Dentro del plan de estudios en el que se enmarca es la única en la que se abordan temas relacionados con la arquitectura de computadores. Es por ello que su objetivo es el de proporcionar a los futuros Ingenieros Técnicos en Informática de Gestión aquellos conocimientos sobre arquitectura de computadores necesarios para la comprensión del funcionamiento de los computadores.
Al finalizar el curso el estudiante sabrá reconocer los componentes principales de un computador y cómo éstos interactúan entre sí para la ejecución de programas. También sabrá cómo se almacena la información en un computador y será capaz de implementar y analizar, a un nivel básico, los circuitos digitales tanto combinacionales como secuenciales que intervienen en la construcción de un computador. Además, se habrá familiarizado con conceptos relativos a los sistemas de computación actuales.
Metodología
La metodología utilizada en la mayor parte del curso será la de clase magistral. Es decir, el contenido de la clase será expuesto en clase por el profesor utilizando aquellos elementos de apoyo que considere necesarios (pizarra, transparencias o proyector). Se incentivará la participación del alumno en el desarrollo de las clases, alternando las explicaciones teóricas con el planteamiento de problemas y cuestiones que deberán ser resueltos por el estudiante.
Como complemento a las sesiones de teoría, el estudiante realizará una serie de sesiones de laboratorio.
Evaluación
La evaluación de la asignatura se realiza por medio de la evaluación de los conocimientos teóricos de la misma y del aprovechamiento de las sesiones de laboratorio. La parte teórica tiene un peso del 80% sobre la nota final y la parte de laboratorio el 20% restante. El resultado de sumar dichas calificaciones tiene que ser mayor o igual a 5 para que se considere que el alumno ha aprobado la asignatura.
Puesto que la evaluación de la teoría se llevará a cabo mediante la realización de dos exámenes parciales, la nota final se obtendrá según la siguiente ecuación:
nota_final = 0,4*parcial1 + 0,4*parcial2 + 0,2*laboratorio
Siendo necesario para aprobar, que el alumno haya obtenido tanto en el primero como en el segundo parcial al menos una nota de 3,75 (sobre 10).
Las fechas de realización de exámenes son las siguientes:
- Convocatoria de febrero: primer parcial (no constará en actas).
- Convocatoria de junio: primer y/o segundo parcial (convocatoria ordinaria).
- Convocatoria de septiembre: primer y/o segundo parcial (1a convocatoria extraordinaria).
Sólo se guardaran aquellas notas superiores a 3,75 durante el presente curso académico.
Temario Teoría
PARTE I. INTRODUCCIÓN AL COMPUTADOR Y AL TRATAMIENTO DE INFORMACIÓN
1. Introducción a los computadores
1.1 Definición de computador
1.2 Componentes de un computador
1.3 Otras consideraciones
2. Funcionamiento del computador
2.1 Programación del computador
2.2 Bloques funcionales del computador
2.3 Estudio del computador básico
3. Representación de la información
3.1 Sistemas de numeración: decimal, binario, hexadecimal, octal
3.2 Cambio de bases
3.3 Enteros con signo: signo-magnitud, Ca1 y Ca2
3.4 Aritmética binaria: suma y resta en Ca2
3.5 Representación alfanumérica: ASCII
PARTE II. CIRCUITOS COMBINACIONALES Y SECUENCIALES
4. Lógica digital
4.1 Álgebra de Boole
4.2 Puertas lógicas
4.3 Circuitos combinacionales
5. Circuitos secuenciales
5.1 Conceptos básicos
5.2 Biestables: tipo D
5.3 Descripción formal: autómata de estados finitos
5.4 Aplicaciones: registros y contadores
PARTE III. UNIDADES FUNCIONALES DEL COMPUTADOR
6. La unidad central de proceso
6.1 Repaso de la arquitectura de Von Neumann
6.2 Ciclo de instrucción
6.3 Excepciones e interrupciones
6.4 Lenguaje máquina: formato de instrucción
6.5 Modos de direccionamiento
7. Arquitectura del procesador R2000
7.1 Introducción
7.2 Bancos de registros y mapa de memoria
7.3 Arquitectura del juego de instrucciones
7.4 El lenguaje ensamblador del procesador MIPS R2000
8. Sistema de memoria
8.1 Tipos de memoria
8.2 Jerarquía de memoria
8.3 Principios básicos de las memoria caché y virtual
9. Sistema de Entrada/Salida (E/S)
9.1 Dispositivos de E/S
9.2 Interconexión entre dispositivos de E/S, procesador y memoria
9.3 Interfaz de los dispositivos de E/S: tipo de transferencia y control
10. Periféricos
10.1 Dispositivos de E/S
10.2 Dispositivos de memoria externa: discos, RAID
10.3 Redes de computadores
PARTE IV. SISTEMAS AVANZADOS
11. Procesadores avanzados
11.1 Porcesadores segmentados
11.2 Procesadores superescalares
12. Sistemas multiprocesador
12.1 Arquitectura de los sistemas multiprocesador
12.2 Redes de Interconexión
13. Programación en ensamblador
13.1 Estructuras de control: condicionales y bucles
13.2 Gestión de subrutinas
13.3 Gestión de la E/S: consulta de estado
13.4 Gestión de la E/S: interrupciones
Temario de laboratorio
PRIMER SEMESTRE
- Familiarización con el PC
- Computador Básico. Introducción
- Computador Básico. Análisis de programas
- Computador Básico. Implementación de programas (examen bloque I)
- Circuitos combinacionales: Introducción al simulador
- Circuitos combinacionales: Análisis de circuitos
- Circuitos combinacionales: Implementación de circuitos (examen bloque II)
SEGUNDO SEMESTRE
- R2000: Introducción al simulador SPIM
- R2000 II
- R2000 III
- R2000 IV
- R2000 V
- R2000 VI
Recursos y bibliografía
Los recursos disponibles para la asignatura se encontrarán conforme se vayan
requiriendo en la página web de la misma que se encuentra en la dirección
http://lorca.act.uji.es/ig09.
La bibliografía recomendada para el seguimiento del curso es la siguiente:
Bibliografía básica
- BLM00
-
Sergio Barrachina Mir, Germán León Navarro y José Vicente Martí Avilés.
Conceptos Elementales De Computadores.
Publicacions de la Universitat Jaume I, 2000. - LMAA+00
-
Germán León Navarro, José Vicente Martí Avilés, Vicente Andreu Navarro,
Maribel Castillo Catalán, Juan Echagüe Guardiola, Juan Carlos
Fernández Fernández, José María Martín Algarra, Rafael Mayo Gual, y
Federico Prat Villar.
Problemes per a un curs introductori als circuits digitals.
Publicacions de la Universitat Jaume I, 2000. - PH94
-
David A. Patterson y John L. Hennessy.
Organización y Diseño de Computadores. La interfaz hardware/software.
McGraw-Hill, 1994.
ISBN:84-481-1829-4.
Bibliografía complementaria
Primer semestre
- Flo97
-
Thomas L. Floyd.
Fundamentos de los Circuitos Digitales.
Prentice Hall, 2000. - LMAA+98
-
Germán León Navarro, José Vicente Martí Avilés, Vicente Andreu Navarro,
Maribel Castillo Catalán, Juan Echagüe Guardiola, Juan Carlos
Fernández Fernández, José María Martín Algarra, Rafael Mayo Gual, y
Federico Prat Villar.
Problemas Elementales De Circuitos Digitales.
Publicacions de la Universitat Jaume I, 1998. - LP96
-
Antonio Lloris y Alberto Prieto.
Diseño Lógico.
McGraw-Hill, 1996. - Wak01
-
John F. Wakerly.
Diseño digital principios y prácticas.
México, Pearson Educación, 2001
