Syllabus Arquitectura de Computadoras

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VICERRECTORADO ACADÉMICO

Unidad de Desarrollo Educativo

PROGRAMA DE ASIGNATURA – SÍLABO -

1. DATOS INFORMATIVOS

ASIGNATURA: ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS CÓDIGO: ELEE 14078 NRC: NIVEL: PRIMERA ETAPA CRÉDITOS: 4 DEPARTAMENTO: ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA CARRERAS: INGENIERIA EN CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN.

ÁREA DEL CONOCIMIENTO:

SISTEMAS DIGITALES

DOCENTE: PERÍODO ACADÉMICO:

MARZO 2012 – JULIO 2012 FECHA ELABORACIÓN: 25/JULIO/2012 SESIONES/SEMANA: EJE DE FORMACIÓN: PROFESIONAL TEÓRICAS: 2 H PRÁCTICAS: 2 H PRE-REQUISITOS:

ELECTRÓNICA GENERAL (ELEE 15025)

CO-REQUISITOS:

DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA:

Asignatura teórico práctica que pertenece al grupo de materias básicas que se oferta como parte de

formación de ingeniero en Sistemas. En esta se analiza

la estructura operacional de una computadora y las interfaces de E/S,

utilizando los fundamentos de Sistemas Digitales.

UNIDADES DE COMPETENCIAS A LOGRAR: GENÉRICAS:

1. Interpreta y resuelve problemas de la realidad aplicando métodos de la investigación, métodos propios de las ciencias, herramientas tecnológicas y variadas fuentes de información científica, técnica y cultural con ética profesional, trabajo equipo y respeto a la propiedad intelectual.

2. Demuestra en su accionar profesional valores universales y propios de la profesión en diversos escenarios organizacionales y tecnológicos, fomentando el desarrollo de las ciencias, las artes, el respeto a la

diversidad cultural y equidad de género.

ESPECÍFICAS:

1. Desarrolla aplicaciones informáticas básicas que den solución a problemas de la ingeniería, aplicando algoritmos y un lenguaje de programación orientado a objetos, cumpliendo especificaciones con puntualidad y trabajo en equipo.

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herramientas para diferentes plataformas, respetando las normas legales y ámbito profesional.

ELEMENTO DE COMPETENCIA:

Resuelve problemas relacionados con la ingeniería electrónica aplicando sólidos conocimientos matemáticos y físicos acorde al avance tecnológico.

RESULTADO FINAL DEL APRENDIZAJE:

Desarrolla aplicaciones para el control de los principales elementos que conforman la arquitectura del PC.

CONTRIBUCIÓN DE LA ASIGNATURA A LA FORMACIÓN PROFESIONAL:

Esta asignatura corresponde a la primera etapa del eje de formación profesional, proporcionando a la materia de Mantenimiento de Hardware los fundamentos de la arquitectura y organización básica de un computador.

2. SISTEMA DE CONTENIDOS Y PRODUCTOS DEL APRENDIZAJE POR UNIDADES DE ESTUDIO

No. UNIDADES DE ESTUDIO Y SUS CONTENIDOS EVIDENCIA DEL APRENDIZAJE Y SISTEMA

DE TAREAS

1

Unidad 1:

INTRODUCCIÓN A LA ARQUITECTURA DE COMPUTADORES

Producto de unidad:

FUNCIONAMIENTO DE LA ARQUITECTURA Y

LOS COMPONENTES DE HARDWARE UN

COMPUTADOR Y SU SISTEMA OPERATIVO

Contenidos de estudio:

1.1. INTRODUCCIÓN A LA ARQUITECTURA

1.1.1. Historia del Computador.

1.1.2. Estructura básica de un computador.

1.1.3. Arquitecturas de los computadores: Hardvard y Von. Newman

1.1.4. Estructura de Interconexión del PC

1.2. SISTEMA OPERATIVO

1.2.1. Sistemas Operativos.

1.2.2. Objetivos y funciones del sistema operativo. 1.2.3. Tipos de Sistemas Operativos.

Tarea principal 1.1:

Realice una presentación de la Generaciones de las computadoras.

Realice un cuadro comparativo de las ventajas y desventajas de las Arquitecturas de un PC.

Realice una presentación de los diferentes tipos de Sistemas Operativos.

Taller grupal de los componentes internos de un de un PC desde sus inicios.

2

Unidad 2:

CPU Y BUSES DEL SISTEMA

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE LA UNIDAD ARITMETICA LÓGICA Y UNA MEMORIA.

Contenidos de estudio: 2.1. LA CPU

2.1.1. Estructura y función de la CPU. 2.1.2. Ciclo de instrucción

2.1.3. Unidad aritmética y lógica

2.1.4. Evolución de los microprocesadores 2.1.5. Microprocesador 8086.

Diseño, simulación e implementación de una unidad aritmética y lógica.

Tarea principal 2.2.

Diseño, simulación e implementación de una memoria.

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Unidad de

Unidad de Desarrollo Educativo

Desarrollo Educativo

2.2. MEMORIA

2.2.1. Clasificación y características de los tipos de memoria de un computador.

2.2.2. Memoria principal. 2.2.3. Memoria Caché 2.2.4. Memoria virtual 2.2.5. Jerarquías de memoria.

2.3. BUSES DEL SISTEMA

.

2.3.1. Estructura del Bus del sistema 2.3.2. Jerarquía de Buses

2.3.3. Estructuras de interconexión

Taller grupal del funcionamiento de los Buses de un sistema de un PC.

Diseño y Simulación un circuito aplicativo.

3

Unidad 3:

UNIDAD CENTRAL DE PROCESO / INTERFACES DE E/S.

FUNCIONAMIENTO DE UN MICROPROCESADOR E IMPLEMENTACIÓN DE UNA APLICACIÓN DEL PUERTO PARALELO Y SERIAL.

Contenidos de estudio: 3.1. LENGUAJE ENSAMBLADOR 2.1.1. Formato de instrucciones 2.1.2. Instrucciones típicas 2.1.3. EMU 8086 2.1.4. Ejemplos de programación

3.2. INTERFACES DE E/S PARALELAS, SERIALES.

3.1.1. Puerto Paralelo. 3.1.2. Introducción 3.1.3. Direcciones de puertos 3.1.4. Puerto serial. 3.1.5. Introducción 3.1.6. Conectores DB- 9 DB- 25 3.1.7. Direcciones de puerto 3.1.8. Aplicaciones. Tarea principal 3.1:

Simulación del lenguaje ensamblador de un microprocesador.

Simulación e implementación de un aplicativo por puerto paralelo del PC

Simulación e implementación de un aplicativo por puerto serial del PC.

Aplicación con puerto paralelo con puerto serial.

3. RESULTADOS Y CONTRIBUCIONES A LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES: LOGRO O RESULTADOS DE APRENDIZAJE NIVELES DE LOGRO El estudiante debe A Alta B Media C Baja

A. Aplicar conocimientos en matemáticas,

ciencia e ingeniería. X

Resuelve ejercicios de operaciones aritméticas y lógicas en el estudio del funcionamiento de la ALU.

B. Diseñar, conducir experimentos, analizar e interpretar datos.

C. Diseñar sistemas, componentes o procesos

bajo restricciones realistas. X

Realiza diseños básicos de circuitos digitales y manejo de memorias para interpretar su forma de operación y control.

D. Trabajar como un equipo multidisciplinario. E. Identificar, formular y resolver problemas

de ingeniería. X

Identifica las funciones y forma de comunicación entre los elementos que constituyen un

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F. Comprender la responsabilidad ética y profesional.

G. Comunicarse efectivamente.

X

Exponer en forma clara y concisa temas de investigación asignados , presentar informes escritos de acuerdo al formato establecido. H. Entender el impacto de la ingeniería en el

contexto medioambiental, económico y global.

I. Comprometerse con el aprendizaje

continuo.

J. Conocer temas contemporáneos.

K. Usar técnicas, habilidades y herramientas

prácticas para la ingeniería. X

Emplea ISIS-Proteus, Visual Basic, EMU 8086

4. FORMAS Y PONDERACIÓN DE LA EVALUACIÓN

TÉCNICAS E INSTRUMENTOS 1er Parcial 2do Parcial 3er Parcial Tareas 2 2 2 Investigación Lecciones Pruebas 3 3 2 Laboratorios/informes 3 4 4

Evaluación conjunta teórica 5 2 0

Evaluación práctica 3 3 4

Producto de la unidad 4 6 8

Total: 20 20 20

5. PROYECCIÓN METODOLÓGICA Y ORGANIZATIVA PARA EL DESARROLLO DE LA

ASIGNATURA

Se emplearán variados métodos de enseñanza para generar un aprendizaje de constante actividad, para lo que se propone la siguiente estructura:

Se diagnosticará conocimientos y habilidades adquiridas al iniciar el periodo académico.

Con la ayuda del diagnóstico se indagará lo que conoce el estudiante, como lo relaciona, que puede hacer con la ayuda de otros, qué puede hacer solo, qué ha logrado y qué le falta para alcanzar su aprendizaje significativo.

• A través de preguntas y participación de los estudiantes el docente recuerda los requisitos de aprendizaje previos que permite al docente conocer cuál es la línea de base a partir del cual incorporará nuevos elementos de competencia, en caso de encontrar deficiencias enviará tareas para atender los problemas individuales.

Plantear interrogantes a los estudiantes para que den sus criterios y puedan asimilar el funcionamiento de un computador. Se iniciará con explicaciones orientadoras del contenido de estudio, donde el docente plantea los aspectos más significativos

en cada unidad de estudio.

Se realizan prácticas de laboratorio para desarrollar las habilidades proyectadas en función de las competencias y el uso de simuladores .

Se realizan ejercicios orientados a la carrera y otros propios del campo de estudio.

La evaluación cumplirá con las tres fases: diagnóstica, formativa y sumativa, valorando el desarrollo del estudiante en cada tarea y en especial en las evidencias del aprendizaje de cada unidad.

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Unidad de

Unidad de Desarrollo Educativo

Desarrollo Educativo

El empleo de las TIC en los procesos de aprendizaje:

• Para optimizar el proceso de enseñanza-aprendizaje, se utilizará un laboratorio con computador y proyector multimedia. Las TIC, se las emplearán para realizar las simulaciones de los temas tratados en el aula y presentaciones, utilizando los simuladores: Multisim, Proteus, y EMU8086 para la programación en Lenguaje Ensamblador.

6. DISTRIBUCIÓN DEL TIEMPO:

7. TEXTO GUÍA DE LA ASIGNATURA

TITULO AUTOR EDICIÓN AÑO IDIOMA EDITORIAL

1. Organización y Arquitectura de Computadoras, Principios de estructura y de funcionamiento.

Stallings William SEPTIMA 2005 Español

Pearson Educación Prentice Hall

8. BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA

TITULO AUTOR EDICIÓN AÑO IDIOMA EDITORIAL

2. Arquitectura de computadoras un enfoque cuantitativo.

Hennessy John y Patterson David

QUINTA 2002 Español McGraw-Hill

3. Organización de computadoras un

enfoque estructurado.

Tanembaum Andrew

CUARTA 2000 Español Prentice–Hall

4. Arquitectura de computadores Lopera Julio Ortega SEGUNDA 2006 Español Thomson

5. Hardware Microinformático Martin, José María TERCERA 2004 Español Alfa-Omega

9. LECTURAS PRINCIPALES QUE SE ORIENTAN REALIZAR

LIBROS – REVISTAS – SITIOS WEB TEMÁTICA DE LA LECTURA PÁGINAS Y OTROS DETALLES

http://atc2.aut.uah.es/docencia.htm

Arquitectura del computador: Introducción a la arquitectura de computadoras: diseño, coste y rendimiento; ALU; Unidad de control, Sistema de memoria, Sistemas de entrada y salida

ac_t1.pdf; ac_t3.pdf; ac_t4.pdf; ac_t5.pdf; ac_t6.pdf

Enunciados de problemas

http://lc.fie.umich.mx/~jrincon/microprocesadores. pdf

Introducción a los Microprocesadores

microprocesadores.pdf http://www.youtube.com/watch?v=jeIeum2ghIA Simulación de memorias Videos

www.uco.es/~el1mofer/Docs/Micros/ins-8086.pdf Instrucciones del 8086 Repertorio_instrucciones.pdf TOTAL HORAS CONFERENCIAS ORIENTADORAS DEL CONTENIDO CLASES PRÁCTICAS (Talleres) LABORATORIOS CLASES DEBATES CLASES EVALUACIÓN Trabajo autónomo del estudiante 64 26 - 32 - 6 64