GUÍA DE APRENDIZAJE Tecnología de Computadores GRADUADO EN INGENIERÍA DE COMPUTADORES

(1)

GUÍA DE APRENDIZAJE

Tecnología de Computadores

GRADUADO EN INGENIERÍA DE

COMPUTADORES

DATOS DESCRIPTIVOS1

CENTRO RESPONSABLE E.U. de Informática OTROS CENTROS

IMPLICADOS

CICLO Grado sin atribuciones MÓDULO

MATERIA: Tecnología y Sistemas Digitales ASIGNATURA: Tecnología de Computadores

CURSO: 1º DEPARTAMENTO

RESPONSABLE Arquitectura y Tecnología de Computadores (E.U.I) CRÉDITOS EUROPEOS: 6

CARÁCTER: Obligatoria ITINERARIO:

CURSO ACADÉMICO: 2012/2013 PERIODO DE

IMPARTICIÓN: Segundo semestre ( Febrero-Junio) IDIOMAS IMPARTICIÓN: Español

OTROS IDIOMAS DE IMPARTICIÓN: HORAS/CRÉDITO 26

1

(2)

PROFESORADO2

NOMBRE Y APELLIDOS C= Coordinador

DESPACHO Correo electrónico EN INGLÉS

Juan Cuervas-Mons Elvira 3019 [email protected] Antonio Díaz Lavadores (C) 4106 [email protected] Francisco Díaz Pérez 4207 [email protected] Juan Luis Martín Garcés 4101 [email protected] Tomás Piqueras García 3014 [email protected]

TUTORÍAS TUTORÍAS NOMBRE Y APELLIDOS LUGAR DÍA DE A 3019 Juan Cuervas-Mons Elvira 4106 Antonio Díaz Lavadores 4207 Francisco Díaz Pérez 2

Paso 2 en la aplicación EUROPA.

(3)

TUTORÍAS NOMBRE Y

APELLIDOS

LUGAR DÍA DE A

4101

Juan Luis Martín Garcés 3014 Tomás Piqueras García GRUPOS Nº de Grupos3 Teoría 4 Prácticas 4 GRUPOS ASIGNADOS EN:

Laboratorio 8

REQUISITOS PREVIOS NECESARIOS4

ASIGNATURAS SUPERADAS: OTROS REQUISITOS

3

Los grupos son de teoría y/o de laboratorio (no de prácticas). 4

(4)

CONOCIMIENTOS PREVIOS RECOMENDADOS

ASIGNATURAS PREVIAS RECOMENDADAS:

Es altamente recomendable que el alumno haya cursado y superado la asignatura de Sistemas Digitales y Fundamentos Físicos de la Informática, que se imparten en el 1er Semestre

Conocimientos de Sistemas Digitales y Fundamentos Físicos de la Informática CONOCIMIENTOS PREVIOS Física OTROS CONOCIMIENTOS Matemáticas

(5)

COMPETENCIAS5

CÓDIGO COMPETENCIA NIVEL RA

G1 Comunicación oral y escrita N1

RA_1 RA_2 RA_3 RA_4 RA_5

G7 Uso de las tecnologías de la información

y las comunicaciones N3 RA_1 RA_2 RA_3 RA_4 G8 Trabajo en equipo N2 RA_2 RA_3 RA_4 RA_5 G9 Aprendizaje autónomo N4 RA_1 RA_2 RA_3 RA_4 RA_5

G10 Capacidad de análisis y síntesis N1

RA_3 RA_4 RA_5

G11 Iniciativa y capacidad emprendedora N3

RA_1 RA_2 RA_3 RA_4 RA_5 G13 Razonamiento crítico N2 RA_1 RA_2 RA_5 G14 Resolución de problemas N3 RA_1 RA_2 RA_3 RA_4 RA_5 5

Paso 4 y 5 en la aplicación EUROPA. Hay que poner un RA por cada competencia que tenga la asignatura en el Plan de Estudios. Imprescindible poner todas las competencias.

(6)

CÓDIGO COMPETENCIA NIVEL RA

I2

Capacidad para comprender y dominar los fundamentos físicos y tecnológicos de la informática: electromagnetismo, ondas, teoría de circuitos, electrónica y fotónica y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería N4 RA_3 RA_4 RA_5 I3

Capacidad para comprender y dominar los conceptos básicos de matemática discreta, lógica, algorítmica y complejidad computacional, y su aplicación para el tratamiento automático de la información por medio de sistemas computacionales y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería

N2 RA_3 RA_4 RA_5 I5 Conocimiento de la estructura, funcionamiento e interconexión de los sistemas informáticos, así como los fundamentos de su programación N2 RA_2 RA_3 RA_4 RA_5 I10

Capacidad para elaborar el pliego de condiciones técnicas de una instalación informática que cumpla los estándares y normativas vigentes

N4 RA_4

RA_5

I15

Capacidad de conocer, comprender y evaluar la estructura y arquitectura de los computadores, así como los componentes básicos que los conforman

N3 RA_2 RA_3 RA_4 RA_5 I23

Capacidad para diseñar y evaluar interfaces persona computador que garanticen la accesibilidad y usabilidad a los sistemas, servicios y aplicaciones informáticas N1 RA_3 RA_4 RA_5 E1

Capacidad de diseñar y construir sistemas digitales, incluyendo computadores, sistemas basados en microprocesador y sistemas de comunicaciones N4 RA_3 RA_4 RA_5 E5

Capacidad de analizar, evaluar y seleccionar las plataformas hardware y software más adecuadas para el soporte de aplicaciones empotradas y de tiempo real N4 RA_2 RA_3 RA_4 RA_5

(7)

RESULTADOS DE APRENDIZAJE

CÓDIGO DESCRIPCIÓN

RA_1 Interpretar manuales y hojas de características de los circuitos integrados comerciales

RA_2 Comparar, evaluar y seleccionar el dispositivo hardware más apropiado para cada aplicación en función de unos parámetros o indicadores

RA_3 Analizar características tecnológicas de los circuitos y sistemas digitales

RA_4 Identificar los componentes digitales empotrados en estructuras lógicas de mayor jerarquía

RA_5 Evaluar rendimiento y prestaciones de los sistemas digitales

INDICADORES DE LOGRO6 CÓDIGO INDICADOR RA IN_01 T1 RA_3 RA_4 IN_02 T2 RA_1 RA_3 IN_03 T3 RA_1 RA_2 RA_3 IN_04 T4 RA_1 RA_2 IN_05 T5 RA_1 RA_2 RA_3 IN_06 T6 RA_1 RA_2 RA_3 RA_5 6

(8)

CÓDIGO INDICADOR RA IN_07 T7 RA_2 RA_3 RA_4 RA_5 IN_08 T8 RA_2 RA_3 RA_4 RA_5 IN_09 T9 RA_2 RA_3 RA_4 RA_5 IN_10 T10 RA_1 RA_2 RA_3 RA_4 RA_5

CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO)7

TEMA APARTADOS LOGRO

Presentación de la asignatura e Introducción a la Tecnología de Computadores.

IN_01 Tema 1.

1.1. Generalidades.

1.2. Organización estructural de un computador.

1.3. Génesis histórica de la evolución tecnológica de los computadores 1.4. Áreas y Niveles de representación de un Sistema Electrónico.

IN_01

Revisión de conceptos de fundamentos físicos y tecnológicos de la informática

IN_02 Tema 2.

2.1. Introducción.

2.2. Magnitudes físicas. Representación.

2.3. Leyes y teoremas fundamentales en Circuitos y Sistemas

2.4. Señales más utilizadas en los Sistemas y Equipos Informáticos. Caracterización

2.5. Teoremas de Thèvenin, Norton y Superposición. 2.6. Resolución de supuestos prácticos

2.7 Física de los semiconductores 2.8. Unión p-n

2.9. Resolución ejercicios

IN_02

7

(9)

TEMA APARTADOS LOGRO Dispositivos Bipolares Aplicabilidad a las técnicas digitales IN_03 Tema 3

3.1. Generalidades.

3.2. El diodo. Simbología y Linealización de la característica I-V. Mode simplificados para continua.

3.3. Circuitos prácticos con diodos.

3.4. Diodos para aplicaciones especiales. Visualizadores de presentación d Información.

3.5. El transistor bipolar. Estructura, Simbología y zonas de funcionamiento 3.6. Modelo eléctrico equivalente. Características voltiampéricas.

3.7. Transistor de unión en conmutación. Implementación de funcio lógicas elementales.

3.8. Aplicaciones digitales

IN_03

Aplicaciones Microinformáticas con dispositivos bipolares IN_04 Tema 4.

4.1. Introducción.

4.2. Análisis de circuitos prácticos con diodos.

4.3. Análisis de estructuras circuitales con transistores bioplares 4.4. descripción de aplicaciones bipolares híbridas

IN_04

Circuitos Digitales Integrados Comerciales. Estimadores Tecnológicos IN_05

Tema 5.

5.1. Introducción a la lógica integrada.

5.2. Estimación y Evaluación de las propiedades de los C.I.. Ejemplificación sobre u caso práctico.

5.3. La familia lógica RDL. Análisis y estimación de las características eléctricas. 5.4. Lógica Integrada TTL. Estudio de la puerta básica. Configuraciones de salida. 5.5. Circuitos Integrados TTL de prestaciones mejoradas.

5.6. Otras Familias bipolares: ECL e I2 L

IN_05

Componente básico de las Tecnologías Digitales (MOSFET). Aplicaciones a los Sistemas Lógicos

IN_06

Tema 6.

6.1. Introducción.

6.2. Estructura, Funcionamiento y Simbología. 6.3. Características Corriente-Tensión

6.4. El transistor MOS como interruptor. Modelización. 6.5. Puertas de Transmisión n y pMOS. Limitaciones. 6.6. El inversor nMOS.

6.7. Tecnología CMOS. Características de salida.

6.8. El inversor CMOS. Análisis estático y dinámico. Configuraciones de salida. 6.9. Análisis y Síntesis de primitivas básicas CMOS, en el nivel de transistor. 6.10. Ventajas e inconvenientes de la Tecnología CMOS.

6.11. Tecnologías Digitales CMOS comerciales.

6.12. Compatibilidad lógica-eléctrica entre Tecnologías. Interfaces eléctricas.

IN_06

Tema 7. Tecnología de las Estructuras y Subsistemas Lógicos

Combinacionales

IN_07 7.1. Principios y Fundamentos de la lógica combinacional.

7.3. Lógica estática CMOS compleja.

7.4. Otras técnicas de Implementación CMOS.

7.5. Realización de bloques lógicos: MUX, DECODIFICADOR, COMPARADOR, Estilos de implementación.

7.6. Implementación circuital de subsistemas combinacionales mediante estructu regulares.

IN_07

Tema 8 Estructura a nivel de transistor de componentes de procesamie

numérico IN_08

8.1. Introducción.

8.2. Operadores aritméticos. Estrategias de Implementación. Soportes circuitales 8.3. Desplazadores - Rotadores.

8.4. Multiplicadores binarios combinacionales.

8.5. Unidad Aritmético Lógica. Implementación con lógica estructurada

(10)

TEMA APARTADOS LOGRO

Tema 9 Tecnología Circuital de Componentes y Subsistemas Secuenciales

Síncronos. IN_09

9.1. Revisión del concepto de máquina secuencial. Taxonomía. 9.2. Temporización en los circuitos lógicos síncronos.

9.3. Lógica dinámica frente a estática. Concepto de precarga y Evaluación 9.4. Concepto de Latch y Flip-Flop. Taxonomía de biestables. Análisis circuital. 9.5. Registros de almacenamiento/desplazamiento. Estructura a nivel

esquemáticos.

9.6. Síntesis Circuital de contadores binarios.

9.7. Realización de Módulos Aritméticos Secuenciales.

9.8. Máquinas FSM. Estrategias y Alternativas de construcción circuital

IN_09

Tema 10. Subsistema de Memoria de un Computador. Nivel de Transistor IN_10 10.1. Revisión de conceptos. Taxonomía.

10.2. Organización general del Subsistema de Memoria

10.3. Estructura circuital del punto de memoria SRAM. Análisis del proceso lectura/escritura.

10.4. Circuito amplificador de refuerzo.

10.5. Célula básica de memoria dinámica (DRAM).

10.6. Estructura circuital de las memorias de sólo lectura (ROM). 10.7. Implementación de los circuitos decodificadores.

10.8. Construcción circuital de la unidad de entrada-salida(escritura/lectura). 10.9. Subsistemas de Almacenamiento Especial ( FIFO, LIFO, SIPO ) 10.10. Interpretación de las hojas de especificación de las características técnicas

(11)

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS

Y MÉTODOS DE ENSEÑANZAS EMPLEADOS8

MODALIDAD DESCRIPCIÓN MÉTODO MÉTODOS DE

ENSEÑANZA CLASES DE

TEORÍA

Lección basada en descripción magistral de conceptos teóricos con ejemplos clarificadores de aplicación de dichos conceptos. El discente adquiere competencias específicas

Lección magistral

CLASES PROBLEMAS

Planteamiento del problema, contemplar diferentes estrategias de resolución y elaborar una op más soluciones aplicando los conceptos teóricos a diferentes supuestos prácticos de baja complejidad.. Aprendizaje basado en resolución de ejercicios y problemas PRÁCTICAS LABORATORIO

Concreción de los ejemplos de las clases de problemas a experimentos en el laboratorio. Los alumnos desarrollan una batería de enunciados de prácticas en el laboratorio en las que utilizarán herramientas virtuales (simulador

MULTISIM) y equipamiento de

medición y monitorización electrónicos

(Instrumentación Electrónica: Fuente de Alimentación, Multímetro Digital,

Generador Funciones y Osciloscopio),

siendo supervisados en cada momento por el profesor. Cada práctica se desarrolla en sesiones de laboratorio y el alumno deberá enfrentarse al análisis y/o síntesis de problemas aplicando conocimientos ya adquiridos.

Aprendizaje basado en supuestos prácticos

TRABAJOS AUTÓNOMOS

Abordar el estudio teórico-práctico de cuestiones, ejercicios y problemas, sencillos, no abordados o resueltos en las clases teóricas.

Se realizan dos evaluaciones parciales en el aula que tienen una ponderación en la nota final

Resolución de ejercicios y problemas

TRABAJOS EN GRUPOS

Realizar trabajos o proyectos teórico-prácticos con presentación y exposición al azar por parte de uno de los intervinientes.

Aprendizaje basado en proyectos

TUTORÍAS Individuales y grupales, en las horas

establecidas y fijadas para ello. Enseñanza personalizada

8

(12)

CRONOGRAMA DE TRABAJO DE LA ASIGNATURA9

SEMANA ACTIVIDADES

Actividad Modalidad10 Met.Ense11 Lugar12 Duración Evaluación13 Prep Carga(%)14

Presentación Clase teórica Lección

magistral Aula 1h No

T1 Teoría Clase teórica Lección

1

T2 Teoría +Cuestiones Clase teórica Lección

magistral Aula 1h+2h No 2 T2 Problemas Clase de problemas Aprendizaje basado en problemas Aula 2h No

3

Laboratorio práctica 1 Clase prácticas

Aprendizaje basado en proyectos Laboratorio 2h Si 4h 9

Paso 8 en la aplicación EUROPA

10

A elegir entre: Clase de Problemas, Clase de prácticas, Clases teóricas, Estudio y trabajo autónomo, Esudio y trabajo en grupo, prácticas externas, seminarios-talleres, tutorías

11

A elegir entre: Aprendizaje Basado en Problemas, Aprendizaje Basado en Proyectos, Aprendizaje cooperativo, Contrato de aprendizaje, Estudio de casos, estudio de teoría, Lección magistral, Método expositivo, Resolución de ejercicios y problemas

12

Aula, Laboratorio, Otros

13

Continua, Examen Final, Ambas

14

No hace falta calcularla, lo hace la aplicación. Lo que sí hay que hacer es cuidar el número de horas dedicadas por el alumno a la asignatura semanalmente. La suma semestral, incluyendo las horas de los exámenes, debe ser 156 horas.

(13)

T3 Problemas Clase de problemas Aprendizaje basado en problemas Aula 1h No

Tema 3 Teoría Clase teórica Lección

4

T3 Teoría + Problemas Clase teórica Lección

magistral Aula 1h+1h No

Aprendizaje basado en proyectos Laboratorio 2h Si 4h T3 Problemas Clase de problemas Aprendizaje basado en problemas Aula 2h No 5

Tema 4 Teoría Clase teórica Lección

Tema 4 Problemas Clase de

problemas

Aprendizaje basado en problemas

Aula 2h No

magistral Aula 1h No 6 T4 Problemas Clase de problemas Aprendizaje basado en problemas Aula 2h No

Aprendizaje basado en proyectos

Laboratorio 2h Si

4 h

T5 Teoría Clase de teoría Lección

7

(14)

Tema 5 Problemas Clase de

problemas Aprendizaje basado en problemas Aula 2h No T5 Problemas Clase de problemas Aprendizaje basado en problemas Aula 2h T5 teoría 8 T5 Problemas Clase de problemas Aprendizaje basado en problemas Aula 1h No

Aprendizaje basado en proyectos Laboratorio 2h Si 4h Laboratorio práctica 4

9

T6 Problemas Clase teórica

Aprendizaje basado en problemas Aula 2h No 10 T6 Problemas Clase de problemas Aprendizaje basado en problemas Aula 2h No

11 Laboratorio práctica 5 Clase prácticas

Laboratorio 2h Si

(15)

Evaluación Temas 3,4 y 5 Estudio y trabajo autónomo Resolución de ejercicios y problemas Aula 2h Si 12h

T7 Teoría y Problemas Clase de teoría y problemas Aprendizaje basado en problemas Aula 1h+1h No T7 Problemas Clase de problemas Aprendizaje basado en problemas Aula 1h No 12 T7 Problemas Clase de problemas Aprendizaje basado en problemas Aula 2h No

magistral Aula 1h No T8 Problemas Clase de problemas Aprendizaje basado en problemas Aula 2h No 13

Laboratorio 2h Si

4h

T9 teoría Clase teórica Lección

Evaluación Temas 6-7 Estudio y trabajo autónomo Resolución de ejercicios y problemas Aula 2h Si 8 h 14 T9 Problemas Clase de problemas Aprendizaje basado en problemas Aula 1h No

(16)

15 Laboratorio Practica 7 Tema 9 Problemas Tema 9 Problemas y T 10 teoría Clase práctica Clase de problemas Aprendizaje basado en problemas y Clase teórica Aprendizaje basado en proyectos Aprendizaje basado en problemas Lección magistral Laboratorio Aula Aula 2h 1h 1 h+1 h Si No No 6h 16 T10 Teoría T10 Problemas Exposición de trabajos Lección magistral Clase de problemas Estudio y trabajo en grupo Aprendizaje cooperativo Aula Aula 2 h 1h 2 h Si 10h Fecha asignada por S.O.A. Examen final globalizador Estudio y trabajo autónomo Resolución de ejercicios y problemas Otros 3h Si 16h

(17)

EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA

Actividad Lugar Técnica eval15. Peso(%) Eval. min

3 Laboratorio Práctica 1 Laboratorio

Pruebas de ejecución de tareas reales y/o

simuladas

2

simuladas

2

simuladas

2

simuladas 2 11 Evaluación Temas 3, 4 y 5 Aula Pruebas Objetivas. Pruebas de respuesta largas de desarrollo 20

simuladas

2

13 Laboratorio práctica 6 Laboratorio

simuladas

2

14 Evaluación Temas 6 y 7 Aula

Pruebas Objetivas. Pruebas de respuesta largas de desarrollo 20 15

Escalas de actitudes, Informes/memorias de prácticas, Portafolios, Prueba de Ejecución de tareas reales y/o simuladas, Pruebas de Respuestas Corta, Pruebas de Respuestas Largas de desarrollo, Pruebas objetivas, Pruebas orales, Sistema de Autoevaluación, Técnica de observación, Trabajos y Proyectos

(18)

Actividad Lugar Técnica eval15. Peso(%) Eval. min

15 Examen de laboratorio Laboratorio

simuladas

10 3,5 puntos sobre 10

16 Evaluación de ejercicios,

cuestiones y test Aula

Cuestiones, Ejercicios,

Test; y Trabajos 10 Durante las 16 semanas

Fecha asignada por

S.O.A. Examen final globalizador Otros

Pruebas Objetivas. Pruebas de respuesta largas de desarrollo

(19)

CRITERIOS DE CALIFICACIÓN DE LA ASIGNATURA

CRITERIOS DE CALIFICACIÓN

Actividades prácticas (laboratorio) de supuestos teóricos descritos en aula (Laboratorio), 20%

Control de: Resúmenes, cuestiones y/o trabajos teóricos, 10%.

Exámenes parciales y parcial globalizador coincidente con fecha del examen final, 70%

Requisitos: El examen parcial globalizador es obligatorio Para que al alumno se le apliquen los pesos expresados es condición imprescindible que deba sacar al menos 2.5 puntos (sobre 10 puntos) en el examen parcial globalizador escrito. Este es coincidente con la fecha del examen final de junio. Si no cumple ese requisito se le pondrá la nota obtenida en el examen escrito globalizador.

Aprobará el alumno que aplicando los pesos indicados obtenga una puntuación mayor o igual a 5 puntos (sobre 10 puntos)

Los alumnos que opten por el sistema de evaluación a través de solo prueba final,

realizarán dos exámenes al final del semestre en el lugar y día asignado por la Subdirección de Ordenación Académica:

- Examen escrito cuya duración será de al menos dos horas con una ponderación del 70% sobre la calificación final.

- Realización de un examen práctico de laboratorio de una hora de duración con una ponderación del 30% sobre la calificación final.

- Aprobará el alumno que aplicando los pesos indicados obtenga una puntuación mayor o igual a 5 puntos (sobre 10 puntos), y siempre que en el examen teórico escrito globalizador haya obtenido una puntuación mínima de un 25% sobre 10.

Para la elección del sistema de evaluación, el alumno deberá solicitarlo, mediante escrito dirigido al responsable de la signatura, en un plazo que no exceda las cuatro semanas a partir de la fecha de comienzo de las clases.

(20)

RECURSOS DIDÁCTICOS16

TIPO DESCRIPCIÓN

“Principios de la Electrónica”. - A. P. MALVINO. - Ed. Mc Graw-Hill, 2007

“Dispositivos Electrónicos". T. L. Floyd. Prentice Hall, 2008

“Tecnología de Computadores. Ejercicios Prácticos”. - Rodellar, V. y Otros - Ed. Paraninfo, 1992

"Fundamentos Electrónicos de Sistemas Informáticos”. - Díaz, A., Piqueras, T., Calzada, D. - Ed. Dpto. Publicaciones E.U.I., 1990

“Tecnología de Computadores”. Rodellar, V.; y otros. Paraninfo Fundamentos del material informático. Rodellar, V.; y otros. Paraninfo

"Circuitos Electrónicos Discretos e Integrados”. - Schilling, D.L., Belove, CH. - Ed. McGraw-Hill, 3ª ed., 1993

"Microelectrónica”. - Millman, J., Grabel, A - Ed. Hispano Europea, 6ª ed., 1993

“Fundamentos Físicos y Tecnológicos de la Informática". P. Gómez y otros. Prentice Hall, 2007

BIBLIOGRAFÍA

“Principios de Diseño Digital”; D. D. Gajski; Ed. Prentice-Hall, 1997

Fundamental of VLSI Systems. Linda Brackenbury. Mc Millan Circuitos Electrónicos Discretos e Integrados. Schilling,D.L. Mc Graw Hill

"Estructura y tecnología de computadores, teoría y problemas".

Mª C. Romero Ternero y otros. Ed. Mc Graw Hill. 2009

RECURSOS WEB Plataforma MOODLE

Páginas web específicas con aplicaciones on-line Páginas web de fabricantes

EQUIPAMIENTO Laboratorio equipado con 17 equipos PC y entornos y herramientas software comerciales. y 12 puestos cada uno de los cuales con la siguiente instrumentación electrónica(osciloscopio, multímetro digital, fuente de alimentación y generador de funciones). Videoproyector, retropoyector, aire acondicionado y otras herramientas y utensilios.

16

(21)

OTRA INFORMACIÓN RESEÑABLE17

17