Programa Arquitectura 2011

Universidad Nacional del Nordeste

Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura

1

FORMULARIO PARA LA PRESENTACION

DE PROGRAMAS ANALITICOS Y DE EXAMEN 1. IDENTIFICACION

1.1. FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES Y AGRIMENSURA 1.2. DEPARTAMENTO: INFORMATICA 1.3. AREA: COMPUTACION 1.4. ASIGNATURA: ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS (OPTATIVA 1) 1.5. CARRERAS: LICENCIATURA EN SISTEMAS DE INFORMACION

Año en que se dicta: Tercer año.

1.6. PROFESOR RESPONSABLE: Apellido y Nombres: Godoy Guglielmone, Maria Viviana

Máximo Título alcanzado: Magíster en Informática y Computación

1.7. MODALIDAD: Anual: Cuatrimestral: X

Bimestral: CARACTER: OPTATIVA I 1.8. CARGA HORARIA TOTAL: 144 hs.

1.9. CARGA HORARIA SEMANAL TEORICA/PRACTICA/LABORATORIOS: 9 hs. 2. DESCRIPCION: (Referir las características generales de la materia teniendo en cuenta: la fundamentación, la metodología a emplear, los tipos de actividades, los mecanismos de evaluación, y toda otra cuestión que se considere necesaria).

Fundamentación

Esta asignatura introduce al estudiante en los principios y en el diseño e implementación de la organización y arquitectura de los computadores actuales. Los conceptos que se presentan apuntan a la formación de una idea de su estructura, funcionamiento y sus posibilidades. Se trata de lograr que el alumno comprenda la estructura lógica de un procesador de propósitos generales mirado como un sistema integrado por distintos niveles. El estudiante requiere un fuerte entrenamiento de conceptualización para moverse con sistemas formalizados con lenguajes totalmente nuevos, como son los grafos circuitales. Requiere además conocimiento de los sistemas de numeración, el álgebra de Boole, y la lógica de las funciones construidas con elementos binarios. Por parte de los fundamentos de programación debe estar entrenado para entender algoritmos sencillos y expresarlos en algún código formalizado.

Metodología

Las Clases teóricas/prácticas se realizarán en aula común. De acuerdo a la temática que corresponda desarrollar, la proporción de una u otra podrá variar clase a clase, bajo la visión didáctica no puede haber una distancia en sentido excluyente entre teoría y práctica y se asume que existe un predominio de uno hacia otro aspecto, tratando de lograr su retroalimentación constante.



2

Estas clases podrán consistir en una exposición del Profesor, quién promoverá la participación de los alumnos en dicha instancia. A continuación se presentarán ejercicios y/o Guías de prácticos, que serán resueltos por los alumnos con la conducción del profesor y de los docentes auxiliares. Al final de la clase, se realizará una puesta en común acerca de las cuestiones centrales del tema abordado lo que permitirá el diálogo y discusión para reforzar conceptos, aclarar dudas, reiterar explicaciones, escuchar propuestas etc. En las clases la exposición va auxiliada del uso de material fílmico acompañado del uso del pizarrón, donde se utilizan como recursos didácticos lenguajes gráficos (tablas, esquemas, gráficos, etc.). El laboratorio se realiza a efectos de integrar lo conceptual y lo práctico, y de esta manera, lograr que los alumnos alcancen una comprensión global de los niveles básicos estructurales de una computadora y su organización mediante la práctica experimental utilizando simuladores seleccionados a tal efecto. El equipo docente de la cátedra, bajo la coordinación y dirección del profesor responsable, trabaja participativamente y acuerda cuestiones relativas al desarrollo de la asignatura, definición de roles y funciones y aspectos relacionados a la implementación de las clases (selección de material bibliográfico, elaboración del material didáctico, preparación de las evaluaciones y planificación y desarrollo del taller).

Articulación con otras asignaturas

- Los temas Representación de la información y Principios de organización funcional de una PC, se articulan con la asignatura Introducción a la Informática.

- También se integran temas desarrollados en la asignatura Programación I, como por ejemplo en el caso de Pilas y su funcionamiento y algunos conceptos serán introductorios para la asignatura Sistemas Operativos y Laboratorio de Programación.

2.1. OBJETIVO(S) GENERALES:

(Describir en forma precisa (los) objetivo(s) general(es) de la asignatura, si se trata de objetivos múltiples, presentarlos en forma desagregada.) Que el alumno logre: - Incorporar conocimientos que permitan la comprensión de los principios de funcionamiento de los equipos de computación. - Analizar los niveles estructurales básicos de un microcomputador. - Inferir aspectos vinculados a la organización de los componentes globales de un procesador y sus

interrelaciones. - Justificar la importancia de los lenguajes internos de la computadora - Comprender cuáles son los problemas fundamentales en el diseño de computadoras, alternativas y

mecanismos de solución a los mismos y los retos que enfrenta esta área.

2.2. TIPO/S DE ACTIVIDAD/ES: (marque con una cruz) Clases:

• Teóricas:

• Teórico/prácticas: X

• De Laboratorio: X

2.2.1. Técnicas o Estrategias didácticas: (Exposición del docente/del alumno, trabajos grupales, estudio independiente, resolución de situaciones `problemáticas, resolución de ejercicios de aplicación, presentación de monografías, de informes, etc., presentación y desarrollo de un proyecto, etc.)



3

a) Se realizan clases teóricas-prácticas. En ellas se realizan exposiciones del cuerpo docente con el apoyo de diapositivas presentadas mediante proyector multimedia.

b) A continuación, y de acuerdo a la temática planteada, se resuelven los ejercicios propuestos en guías de trabajos prácticos, elaboradas especialmente con el propósito de afianzar los conceptos teóricos desarrollados y en consecuencia tender a que el alumno logre autogestión en su aprendizaje.

c) Se llevan a cabo también clases de Laboratorio, frente a Pc, en las que los alumnos utilizan diversas herramientas de software, simuladores, para reforzar la comprensión de los procesos funcionales y arquitectónicos que se desarrollan en una computadora digital básica.

d) Si alguna semana, no se implementasen las clases de Laboratorio de acuerdo a la programación didáctica se desarrollarán actividades de Tutoría por parte del personal de la Asignatura.

e) En los Laboratorios se utilizarán elementos de apoyo didáctico tales como software de simulación, proyecciones en cañón LCD, presentaciones en diapositivas multimediales o bien pizarra/fibrón.

f) Los alumnos trabajarán en grupos ( a lo sumo de 3 alumnos) para la elaboración de monografías sobre temas de actualidad de la asignatura o análisis evaluativos sobre los aspectos en estudio, y que luego deberán ser expuestos y defendidos frente al resto de la clase, así se verificarán las aptitudes de comunicación oral del alumno.

g) En la asignatura se tendrán presente las competencias de iniciativa, responsabilidad y planificación por parte de los alumnos.

2.2.2. Para el aprendizaje autónomo:

(Búsqueda de información en Internet, utilización de medios multimediales de enseñanza, Utilización de libros y revistas científicas, películas, videos, guías de lectura de material impreso, guías de resolución de ejercicios de aplicación, etc)

a) Se sugiere la lectura de material adicional, de trabajos o ponencias científicas de congresos de la especialidad y la visualización de videos ofrecidos libremente en Internet y que han sido revisados por el equipo de la cátedra.

b) La elaboración del trabajo monográfico grupal incentivaría las capacidades de aprendizaje colaborativo, ya que exige por parte del grupo acuerdos para la revisión de bibliografía, la selección pertinente de la misma, la redacción y presentación escrita del tema desarrollado. Esta actividad permitirá la introducción en temáticas novedosas y por otro lado reforzar las competencias de trabajo grupal y de expresión oral y escrita.

2.3. REGIMEN DE PROMOCION:

SIN EXAMEN FINAL (Promocional): Para obtener la promoción los alumnos deberán:

• Aprobar 2 (dos) evaluaciones parciales teórico _ prácticas con un mínimo de 7 puntos, o sus respectivos exámenes recuperatorios.

• Aprobación de un parcial teórico integrador con siete o más.

• Obtener como calificación correspondiente a los trabajos de Laboratorio, nota de 7 o mas.

• Asistencia del 80 % a las clases/teóricas y a las clases de laboratorio.

• Defensa y Aprobación del trabajo grupal monográfico presentado, con 7 o más. REGULAR CON EXAMEN FINAL:

• Alumnos con notas menores a 7 y superiores a 6 en los exámenes parciales.

• Porcentaje de asistencia inferior a 80 % y superior al mínimo fijado por reglamentación ordinaria.

• Aprobación de los trabajos de Laboratorio

• Presentación del trabajo grupal monográfico.



4

EXAMEN LIBRE:

Los alumnos que no alcanzaren los requisitos expuestos anteriormente podrán rendir Examen Libre de la asignatura. Este comprende resolución de Guías de Práctico, aprobación de Laboratorio y aprobación de examen de teoría.

2.4 PROGRAMA ANALITICO

2.4.1. CONTENIDOS POR UNIDAD:

Unidad 1: Computadoras digitales: conceptos introductorios. Funcionamiento básico. Organización de un sistema de computo. Arquitectura Von Neuman: sus elementos. Clasificación. Las generaciones de computadoras. Parámetros característicos de las computadoras digitales. Hardware, software, firmware. Concepto de niveles de abstracción. Unidad 2: La información en una computadora: Tamaños principales: bit, byte, palabra, doble palabra. Aritmética del procesador. Representaciones numéricas de punto fijo. Operaciones. Representación y aritmética de números en punto flotante, normalización. Error. Codificación de la información numérica y alfabética. Otros sistemas de codificación numéricos y alfanuméricos. Códigos redundantes: Concepto, tipos. Unidad 3: Circuitos digitales: Repaso de conceptos de Algebra de Boole. Circuitos digitales básicos. Circuitos integrados. Circuitos lógicos combinacionales: sumadores, sustractores, conversores de código. Relojes. El factor tiempo: circuitos lógicos secuenciales. Concepto de memoria y lógica programable. Registros y contadores.

Unidad 4: Subsistemas de un computador:

Arquitectura general y organización funcional de computadoras. Descripción de los distintos bloques (Memoria, ALU, Unidad de control y Unidad de E/S). Proceso de búsqueda y ejecución de las instrucciones.). Interrupciones. Estructuras de interconexión. Buses. Unidad 5: Subsistema CPU: Función y estructura de una CPU. Comunicación CPU-memoria, dato y dirección. Instrucciones: concepto y formatos. Lenguaje de máquina y assembly. Conjunto de instrucciones: operaciones, formatos y modos de direccionamiento. Organización de registros. Segmentación de instrucciones. Análisis de performance. Microprocesadores. Conceptos de máquina CICS y RISC. Interrupciones: tratamiento general. Unidad de control: Su funcionamiento. Microprogramación: Conceptos. Ejemplos. Conceptos de Máquinas algorítmicas Unidad 6: Subsistema Memoria: Jerarquía. Tipos de memoria. Memoria principal, formas de organización. Repaso de memorias secundarias, organización y formato de datos. Controladores. Memoria caché, concepto y descripción. Conceptos de memoria virtual. Unidad 7: Subsistema de Entrada-Salida: Módulos de E/S. Funciones y estructura. Técnicas de transferencia de I/O (Programada, manejada por interrupción y por DMA). Canales. Noción de interfase. Puertos serie y paralelo. Unidad 8: Arquitecturas avanzadas. Concepto de procesamiento paralelo. Clasificación de Flynn. Procesadores Superescalares. Ejemplos. Procesadores vectoriales. Ejemplos. Otros tipos.

2.4.2. BIBLIOGRAFIA:

General:

� Stallings, William - Organización y Arquitectura de Computadoras - 5° Ed. Prentice Hall. España,



5

2000. Año 2000. I.S.B.N. 842052993 1. � Murdocca, Miles J. - Principios de arquitectura de computadoras - 1° Ed. Prentice Hall - Año 2002. � Tanenbaum, A. Organización de computadoras. Ed. Prentice Hall (4ta. Edición). 2000. I.S.N.N

9701703995. .

Complementaria:

� Martínez G. J.: Olivera J.A. - Organización y Arquitectura de Computadoras - 1° Ed. -Pearson Educación - Año 20OO.

� Ginzburg, M. Periféricos y redes locales, Editorial GINZBURG. .Edición 1999. ISBN 9874304367 � Ginzburg. M. La PC por dentro, modelo de funcionamiento. Biblioteca Técnica Superior. Buenos

Aires. 1996. I.S.B.N. 950437252. � Martinez Tomas R Lenguajes ensambladores. Editorial paraninfo. Edición 1993. ISBN 8428318018.

3.- PROGRAMA DE EXAMEN:

Bolilla Temas

1 1-4

2 2-5

3 3-6

4 4-7

5 5-8

6 6-1

7 7-2

8 8-3

4. - NOMINA DE TRABAJOS PRACTICOS:

1 Introducción a la Arquitectura y organización de computadoras

2 Representación de sistemas numéricos. Punto Fijo

3 Sistemas numéricos. Punto Flotante y normalización. Códigos.

4 Algebra de Boole y Circuitos combinacionales.

5 Circuitos secuenciales.

6 Introducción al Assembly. Simulador MSX88

7 Programación en MSX88

8 Subrutinas y transferencias.

9 Direccionamiento e Interrupciones

10 Entrada y Salida DMA

11 Simulador WINMIPS64

5. - CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES:

(Incluir clases teóricas, prácticas, de laboratorio, de campo, de seminario, y toda otra actividad educativa prevista como así también evaluaciones parciales).

- 30 clases teórico-prácticas (dos por semana)

- 1 clase de Laboratorio semanal

- 2 exámenes parciales, 2 recuperatorios, 1 examen extraordinario

- 1 exámen parcial teórico integrador-



6

- 1 presentación y defensa de trabajo grupal monográfico

- 1 evaluación individual procesual de las actividades de Laboratorio.

6. - EFECTOS SOBRE la formación integral del alumno. (Indicar los beneficios que obtendría el alumno al finalizar el cursado de la materia.) Se espera que al completar esta materia, el alumno haya logrado:

- Internalizar conceptos relacionados a la estructura y organización interna de un computador.

- Comprender la organización de los distintos componentes de un procesador y sus interrelaciones

- Utilizar lenguaje de maquina de nivel convencional.

- Comprender aspectos que hacen al diseño de un computador.

7. - RECURSOS HUMANOS.

7.1. NOMINA DE PERSONAL DOCENTE INTERVINIENTE EN EL DICTADO DE LA ASIGNATURA

APELLIDO Y NOMBRES

CARGO

DEPARTAMENTO

AREA

MÁXIMO TÍTULO

ACADÉMICO OBTENIDO

TIEMPO DEDICADO

(a esta asignatura)

Godoy Guglielmone, María Viviana

Adjunto

Informática/ Informática/ Área Arquitectura, Redes y Sistemas

Mgter. en Informática y Computación

10 hs. semanales

Veglia, Jorge

Adjunto

Informática/ Informática/ Área Arquitectura, Redes y Sistemas

Ingeniero Electricista Orientación Industrial.

10 hs. semanales

Rodríguez, Yolanda JTP

Informática/ Área Arquitectura, Redes y Sistemas Operativos

Licenciada en Sistemas 10 hs. semanales

7.2. NOMINA DE PERSONAL DOCENTE ADSCRIPTO INTERVINIENTE EN EL DICTADO DE LA ASIGNATURA

APELLIDO Y NOMBRES

CARGO

DEPARTAMENTO/

AREA

MÁXIMO TÍTULO

ACADÉMICO OBTENIDO

TIEMPO DEDICADO

(a esta asignatura)

Podestá, Silvia Alumna Adscripta


Programadora Universitaria de

Aplicaciones

10 hs. semanales



7

Pujol, Pedro

Ayudante Alumno


Programador Universitario de

Aplicaciones

10 horas semanales

Programa Arquitectura 2011

Documents

Transcript of Programa Arquitectura 2011