UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA

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SILABO

1. INFORMACIÓN GENERAL

Asignatura ARQUITECTURA DE COMPUTADORESNumero de asignatura 27Código LA0530Carácter ObligatorioPre-requisito Programación Digital, Sistemas DigitalesCréditos 04Horas teoría 03HHoras practica 00HHoras laboratorio 03HTipo de evaluación 4Semestre académico 2013-BDuración 17 SEMANASProfesor Ing. Zenón Andrés Cucho Mendoza

2. SUMILLA

La asignatura de Arquitectura de Computadoras, es de naturaleza, teórica, práctica y experimental tiene el propósito de brindar al alumno los conocimientos de Ruta de datos y unidad de control. Formación de las instrucciones. Acceso a la memoria de datos, modos de direccionamiento. Diseño de la unidad de control. Implementación de procesadores monociclos. Lenguaje de programación ensamblador. Periféricos de entrada /salida. Sistema jerárquico de memorias. Introducción al uso de Lenguajes de Descripción de Hardware. Uso del VHDL para modelamiento de ALU

3. OBJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS

1. Familiarizar al alumno con los principios básicos de la organización y el diseño de computadoras digitales.

2. Creación de una computadora, con su conjunto de instrucciones, registros, memoria, dispositivos, un ensamblador que genere lenguaje máquina y el simulador que muestre la ejecución del programa.

3. Síntesis de un dispositivo FPGA de un computador usando el VHDL como lenguaje de descripción de hardware

4. METODOLOGÍA

(a) Las clases serán teóricas, desarrollándose los temas según el programa analítico. El profesor propiciara y motivara a los alumnos a participar en clase.

(b) El alumno estudiara y repasara los temas que el profesor desarrolle. Esto permitirá una mejor participación del alumno en clase.

(c) Se brindará asesoría a los alumnos para las dificultades que el alumno encuentre en ciertos temas del curso.

(d) Se dará separatas del curso.(e) Se dará el silabo del curso.(f) Las prácticas de laboratorio son de naturaleza obligatoria y el tema a desarrollar estará enmarcado

dentro del programa analítico.

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5. CRITERIOS DE EVALUACIÓN

La evaluación del alumno se realizara con el tipo 4, la cual se indica por la fórmula: PF = (PP+PL+EP+2EF)/5

PP = promedio de prácticas calificadasPL = promedio de laboratoriosEP = examen parcialEF = examen finalPF = promedio final del curso

NOTA:

a) El alumno podrá rendir un examen sustitutorio, el que será único y abarcará toda la asignatura, cuya nota reemplazará a la nota más baja del examen parcial o examen final.

b) La Nota Mínima Aprobatoria de la asignatura es 11

6. CONTENIDO ANALÍTICO SEMANAL

SEMANA N°01: INTRODUCCION

Organización y arquitectura. Estructura y función. Historia de las computadoras. Evolución del Pentium y Power PC. Interconexión con buses

SEMANA N° 02: ARQUITECTURA DEL CONJUNTO DE INSTRUCCIONES

Características. Tipos de operandos. Tipos de operaciones. Lenguaje ensamblador. Modos de direccionamiento. Formato de las direcciones.

SEMANA N° 03: ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO DEL CPU

Estructura del CPU y registros. Organización del procesador. Organización de los registros. El ciclo de instrucción.

SEMANA N° 04: ARITMETICA DE LA COMPUTADORA

La unidad aritmética lógica. Números enteros y aritmética entera. Punto flotante y aritmética de punto flotante.

SEMANA N° 05: LA UNIDAD DE CONTROL

Microoperaciones. Control del CPU. Implementación cableada. Conceptos de control microprogramado. Secuenciamiento de instrucciones. Ejecución de microinstrucciones. Aplicaciones de la microprogramación.

SEMANA N° 06: PRACTICA CALIFICADA

SEMANA N° 07: MEMORIA Y ENTRADA/SALIDA

Conceptos básicos de memoria de computadoras. Memoria principal. Memoria Caché. Organización de memorias. Discos magnéticos. Memoria Virtual. Dispositivos externos. Módulos de E/S. E/S programada. E/S con interrupciones. Acceso directo a memoria. Canales y procesadores de E/S. La interfaz externa

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SEMANA Nº 08: EXAMEN PARCIAL

SEMANA N° 09: ESTADO ACTUAL DE LA LÓGICA PROGRAMABLE

Dispositivos lógicos programables. Dispositivos lógicos programables de alto nivel de integración. Ambiente de desarrollo de la lógica programable. La lógica programable y los lenguajes de descripción de hardware.

SEMANA N° 10: FUNDAMENTOS DEL LENGUAJE

Unidades básicas de diseño. Declaración de entidad. Declaración de arquitectura. Diseño lógico combinacional mediante VHDL. Declaraciones concurrentes. Declaraciones secuenciales. Ejemplos.

SEMANA Nº 11: DISEÑO LOGICO SECUENCIAL CON VHDL

Diseño lógico secuencial. Flip-flop’s. Registros. Contadores. Ejercicios.

SEMANA N° 12: DISEÑO JERARQUICO EN VHDL

Metodología de diseño de estructuras jerárquicas. Diseño y programación de componentes. Creación de un paquete. Ejercicios.

SEMANA N° 13: PRUEBA FUNCIONAL DEL DISEÑO

Elementos de una prueba VHDL. Unidad bajo prueba. Generación de Vectores de prueba.

SEMANA N° 14: PRACTICA CALIFICADA

SEMANA N° 15: DISEÑO ALU 8 BITS EN VHDL

Esquemas internos de la ALU. Bloque AND/OR. Bloque suma_resta. Bloque multiplexor. Compilación del programa. Síntesis en FPGA.

SEMANA N° 16 EXAMEN FINAL

SEMANA N° 17 EXAMEN SUSTITUTORIO

7. CALENDARIZACION DE LOS LABORATORIOS

SEMANA N°01: Introducción a los laboratorios, formación de grupos de trabajo

SEMANA N° 02: arquitectura del conjunto de instrucciones

SEMANA N° 03: estructura y funcionamiento del cpu

SEMANA N° 04: aritmética de la computadora

SEMANA N° 05: la unidad de control

SEMANA N° 06: memoria y entrada/salida

SEMANA N° 07: memoria y entrada/salida

SEMANA Nº 08: examen parcial del curso (no hay practicas de laboratorio)

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SEMANA N° 09: estado actual de la lógica programable

SEMANA N° 10: fundamentos del lenguaje

SEMANA Nº 11: diseño lógico secuencial con vhdl.

SEMANA N° 12: diseño jerárquico en vhdl

SEMANA N° 13: prueba funcional del diseño

SEMANA N° 14: Entrega de promedios a los alumnos

SEMANA N° 15: Entrega de promedios a la Dirección de Escuela

8. BIBLIOGRAFÍA

[1] Organización y Arquitectura de Computadores. William Stallings. Prentice-Hall

[2] Arquitectura de Computadores. Morris Mano. Ed. Prentice Hall

[3] Organización de Computadores. Andrew Tanenbaum. Ed. Prentice Hall

[4] Sistemas Digitales. Principios y Aplicaciones. Ronal J. Tocci. Ed. Prentice Hall

[5] VHDL: Lenguaje para síntesis y modelado de circuitos. Fernando Pardo y José A. Boluda. Alfaomega, 2000

[6] VHDL El Arte de programar sistemas digitales. David G. Maxinez y Jessica Alcalá. CECSA, 1ra. Edición, México 2002

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