UNIVERSIDAD AUTONOMA DE QUERETARO Facultad de Informática

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1 ARQUITECTURA DE LAS COMPUTADORAS(1303). ÁREA DE CONOCIMIENTO: ARQUITECTURA DE LAS COMPUTADORAS CRÉDITOS: 7 HORAS TEÓRICAS ASIGNADAS A LA SEMANA: 2 HORAS PRÁCTICAS ASIGNADAS A LA SEMANA: 2 PROGRAMAS EDUCATIVOS EN LOS QUE SE IMPARTE: LICENCIATURA EN ADMINISTRACIÓN DE TECNOLOGÍAS DE INFORMACIÓN INGENIERIA DE SOFTWARE PRE-REQUISITOS FORMALES E INFORMALES. Lógica Digital OBJETIVO GENERAL Proporcionar al estudiante una concepción jerarquizada por niveles de un sistema de cómputo, en donde cada nivel lleva a cabo funciones bien definidas. Se estudiarán a detalle los niveles de Microprogramación y de Máquina Convencional, para comprender el funcionamiento de una computadora a nivel de hardware. Asimismo, se revisarán los niveles de Sistema Operativo y Ensamblador, para complementar el estudio del funcionamiento de un sistema de cómputo. JUSTIFICACIÓN Las instrucciones primitivas de una computadora (lenguaje máquina) es un lenguaje que permite la comunicación con la computadora, quienes se dedican al diseño deben decidir que instrucciones deben incluir en su lenguaje de máquina, se busca hacer que las instrucciones sean lo más sencillas posible para reducir la complejidad y el costo de los circuitos. Por tanto es importante que el alumno conozca la forma en que se debe controlar esa complejidad y adquieran la habilidad de diseñar sistemas de cómputo de manera sistemática y organizada. CONTENIDO TEMÁTICO UNIDAD 1 TITULO: Conceptos Básicos y Evolución de las máquinas multinivel Proporcionar una visión general de los principales componentes de los equipos de cómputo. Proporcionar una panorámica sobre los lenguajes de máquinas multinivel y su evolución Lenguajes, niveles y maquinas virtuales 1.2. Maquinas multinivel actuales 1.3. Evolución histórica de las maquinas multinivel 1.4. Hardware, software y maquinas multinivel 1.5. Cronología histórica de la arquitectura de las Computadoras Página 1

2 HORAS TEÓRICAS: 6 HORAS PRÁCTICAS: 0 UNIDAD 2 TITULO: Organización de las computadoras. Identificar la interconexión de los procesadores, memorias y dispositivos de entrada/salida. Exponer el funcionamiento del procesador Explicar algoritmos de ciclo de búsqueda-decodificación y ejecución a bajo nivel Plantear el funcionamiento de la memoria primaria y secundaria. Especificar la transferencia de información entre los dispositivos de E/S conectados a la memoria y al procesador a través de los buffers. : 2.1 Procesadores 2.2 Memoria 2.3 Dispositivos de entrada/salida 2.4 Memoria virtual Horas teóricas: 8 TITULO: Nivel de lógica Digital. UNIDAD 3 Examinar los aspectos de la lógica digital Estudiar el algebra booleana para analizar los elementos con que se construyen las computadoras. Examinar algunos circuitos fundamentales construidos a base de compuertas Examinar el funcionamiento de la organización de CPU, de la memoria y su comunicación con los dispositivos periféricos. : Página 2

3 3.1 Compuertas y algebra booleana 3.2 Circuitos digitales básicos 3.3 Memoria 3.4 Microprocesadores y buses 3.5 Ejemplos de microprocesadores 3.6 Ejemplos de buses 3.7 Interconexión Horas teóricas: 16 UNIDAD 4 TITULO: Nivel de Microprogramación. Explicar el funcionamiento del nivel ISA (arquitectura de conjunto de instrucciones). Exponer la trayectoria de los datos en los buses, la ALU y los desplazadores. Explicar el funcionamiento de la máquina IJVM 4.1 Una microarquitectura típica 4.2 Una macroarquitectura típica 4.3 Microprogramación 4.4 El diseño del nivel de microprogramación Horas teóricas: 8 UNIDAD 5 TITULO: Nivel de máquina convencional. Explicar los criterios utilizados en el formato de instrucciones del Pentium II, UltraSparc II y JVM Página 3

4 Exponer los diferentes tipos de direccionamiento, los tipos de instrucciones, el flujo de control. Explorar los aspectos fundamentales del lenguaje ensamblador 5.1 Ejemplos de procesadores 5.2 Formatos de instrucción 5.3 Direccionamiento 5.4 Tipos de instrucciones 5.5 Flujos de control 5.6 Principios de lenguaje ensamblador Horas teóricas: 14 UNIDAD 6 TITULO: Sistemas de Entrada Salida. Explicar y analizar las técnicas de E/S (programada, mediante interrupciones, y la técnica de acceso directo a memoria (DMA). Exponer la estructura y el funcionamiento de un módulo de E/S. Justificar la existencia de las diferentes formas de realizar la función de E/S en cooperación con el procesador y la memoria: la interfaz de E/S interna. Examina la interfaz de E/S externa, entre el módulo de E/S y el mundo exterior Dispositivos periféricos 6.2. Interfaces de entrada/salida 6.3. Comunicación serial/paralelo 6.4. Acceso directo a memoria 6.5. Interrupciones 6.6. Instrucciones virtuales de entrada/salida Horas teóricas: 8 Página 4

5 CALENDARIO DE EXAMENES. PARCIALES UNIDADES A EVALUAR MES PERIODO PARCIAL Febrero ENERO-JUNIO PARCIAL Marzo ENERO-JUNIO PARCIAL Abril FINAL 1-6 Junio ENERO-JUNIO PARCIAL Septiembre JULIO-DICIEMBRE PARCIAL Octubre JULIO-DICIEMBRE PARCIAL Noviembre JULIO-DICIEMBRE FINAL 1-6 Diciembre JULIO-DICIEMBRE EVALUACIÓN (SUGERIDA) FORMAS DE EVALUACIÓN PORCENTAJE EXÁMENES PARCIALES: 80% PRÁCTICAS: 00% PROYECTOS POR UNIDAD: 00% PROYECTO FINAL: 00% EVALUACIÓN CONTINUA Tareas 20% Exámenes rápidos Página 5

6 Participaciones Asistencias Etc. Total 100% BIBLIOGRAFÍA BÁSICA TANENBAUM, S. Andrew. Organización de las Computadoras: un enfoque estructurado. México: Prentice Hall Hispanoamericana. STALLINGS, Willam. Organización y Arquitectura de Computadores. España: Pearson Education. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA HESHAM, El-Rewini y MOSTAFA, Abd-El-Barr. Advanced computer architecture and parallel processing. USA: John Wiley & Sons. PATTERSON, A. David y HENNESSY, L. John. Computer Organization and design: the hardware/software interface. USA: Morgan Kaufmann Publishers. Página 6

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