UNIVERSIDAD DE ORIENTE NÚCLEOS NUEVA ESPARTA-SUCRE COMISION DE CURRICULA PROGRAMA ANÁLÍTICO DE ASIGNATURA ORGANIZACIÓN Y ESTRUCTURA DEL COMPUTADOR

Transcripción

1 UNIVERSIDAD DE ORIENTE NÚCLEOS NUEVA ESPARTA-SUCRE COMISION DE CURRICULA PROGRAMA ANÁLÍTICO DE ASIGNATURA ORGANIZACIÓN Y ESTRUCTURA DEL COMPUTADOR ESCUELA Hotelería y Turismo-Nva. Esparta- Ciencias Sucre CODIGO SEMANALES 6 TEORICAS 3 DEPARTAMENTO Programa de Licenciatura en Informática PREREQUISITO(S) CRÉDITOS SEMESTRE 4 IV TOTAL SEMESTRE VIGENCIA 96 Desde 2005 PRÁCTICAS ELABORADO POR 3 Nva. Esparta y Sucre SÍNTESIS DE CONOCIMIENTOS PREVIOS Es recomendable que los alumnos tengan nociones acerca de programación y estructura de datos, así como de lógica combinacional. OBJETIVO GENERAL Describir los modelos abstractos, la organización, estructura, funcionamiento y tecnología que sustentan el computador actual. SINOPSIS DE CONTENIDO 1. Jerarquía de máquinas virtuales multinivel. 2. Fundamentos de sistemas digitales. 3. Organización de los sistemas de computadoras. 4. Sistemas de memoria. 5. Sistemas de entrada y salida. UNIDAD I. JERARQUÍA DE MÁQUINAS VIRTUALES MULTINIVEL. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Definir Organización estructurada de computadoras. 1.2 Definir lenguajes, niveles y máquinas virtuales. 1.3 Identificar los niveles de organización del computador. 1.4 Describir los niveles de máquinas virtuales modernas.

2 1.5 Relacionar la evolución de las computadoras con la visión general de su estructura y funcionamiento. CONTENIDO Introducción. 1.2 Organización estructurada de computadoras Lenguajes, niveles y máquinas virtuales Máquinas multinivel contemporáneas Nivel de lógica digital Nivel de microarquitectura Nivel ISA Nivel de sistema operativo, Nivel de lenguaje ensamblador Nivel de lenguaje orientado a aplicaciones. 1.3 Evolución de las máquinas multinivel. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Presentación del área de estudio. Organización y estructura del computador. 1.2 Presentación del contenido de la unidad. 1.3 Presentación de material escrito y visual sobre las temáticas planteadas. 1.4 Revisión del contenido de la unidad. ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN Formativa: Participación en la discusión. Exposiciones y formulación de preguntas y respuestas en el aula de clase. 1.2 Sumativa: Parcial teórico y práctico que evalúe el contenido desarrollado en la unidad. BIBLIOGRAFÍA 1 - MARTÍNEZ G, J. OLVERA R, J. A Organización y Arquitectura de Computadoras. Editorial Prentice Hall. - TANENBAUM, A Organización de Computadoras. Editorial Prentice-Hall. - STALLING. W Organización y Arquitectura de Computadores. Editorial Prentice Hall. UNIDAD II. FUNDAMENTOS DE SISTEMAS DIGITALES. 30 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Definir los aspectos básicos de los sistemas de numeración y códigos binarios. 2.2 Representar sistemas numéricos de cualquier base. 2.3 Simplificar funciones lógicas. 2.4 Definir los aspectos básicos de la lógica digital. 2.5 Definir los conceptos fundamentales de los circuitos digitales.

3 2.6 Describir el comportamiento lógico de sistemas combinacionales y secuenciales. CONTENIDO Sistemas de Numeración Representación en cualquier base Conversión de una base a otra Operaciones de suma y resta de binario, octal y hexadecimal Representación de números enteros con signo Representación de números en coma flotante Códigos numéricos. 2.2 Introducción a la lógica digital Definición de variables y funciones lógicas Álgebra de Boole y sus postulados Tabla de verdad Funciones de 2 y n variables. 2.3 Minimización y descomposición de funciones de conmutación Suma de productos y producto de sumas Mintérminos y Maxtérminos Mapas de Karnaugh: de 2, 3, 4 y 5 variables Método de Tabulación. 2.4 Circuitos combinacionales básicos Familia de circuitos lógicos Decodificadores/Codificadores Multiplexor/Demultiplexor El Half-Adder El Full-Adder. 2.5 Circuitos secuenciales El latch como unidad básica de memoria Flip-flop y sus tipos Registros Contadores. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Presentación del contenido de la unidad. 2.2 Exposición especificada de las conversiones de sistemas numéricos entre diferentes bases. 2.3 Aplicación de ejemplos que permitan identificar formas canónicas y estándar de las funciones lógicas. 2.4 Explicación detallada del proceso de simplificación de funciones lógicas. 2.5 Aplicación del procedimiento para el análisis y diseño de circuitos combinacionales y secuenciales. 2.6 Elaboración de diagramas lógicos de circuitos combinacionales y secuenciales. 2.7 Revisión del contenido de la unidad. 2.1 Formativa: ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN 2

4 Participación en la discusión. Intervenciones en clases, preparación para la discusión, material de apoyo y valor agregado. 2.2 Sumativa: Parcial teórico y práctico que evalúe el contenido desarrollado en la unidad. BIBLIOGRAFÍA 2 - MARTÍNEZ G, J. OLVERA R, J. A Organización y Arquitectura de Computadoras. Editorial Prentice Hall. - TANENBAUM, A Organización de Computadoras. Editorial Prentice-Hall. - STALLING. W Organización y Arquitectura de Computadores. Editorial Prentice Hall. UNIDAD III. ORGANIZACIÓN DE LOS SISTEMAS DE COMPUTADORAS OBJETIVOS ESPECÍFICOS Comparar organización del computador y arquitectura del computador. 3.2 Comprender los conceptos básicos relacionados con la organización del computador. 3.3 Describir la estructura y funcionamiento del Modelo de Von Neumann. 3.4 Identificar las unidades funcionales del computador. 3.5 Describir la estructura de las unidades funcionales del computador. 3.6 Describir el funcionamiento lógico de las unidades funcionales del computador. 3.7 Comprender la naturaleza y características de los computadores actuales.

5 CONTENIDO Introducción a los fundamentos de la estructura del computador Organización del computador Arquitectura del computador Conceptos básicos: programas, instrucciones, compiladores, intérpretes, sistemas operativos Arquitectura clásica de un computador: Modelo de Von Neumann Breve recuento histórico de la evolución de las computadoras. 3.2 Unidad Central de Procesamiento (CPU) Organización del procesador Ciclo de instrucción Unidad de Control (UC) Repertorio de instrucciones Modos de direccionamiento Formato de instrucciones Interrupciones Unidad Lógico- Aritmética (ULA) Estructura Tipos de datos Tipos de operaciones. 3.3 Sistema de memoria Ciclo de memoria Espacio de direcciones Memoria secundaria. 3.4 Buses Estructura del bus Jerarquías de Buses Protocolos de bus Ciclo del bus Elementos en el diseño de buses. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Presentación de material escrito y visual sobre las temáticas planteadas. 3.2 Explicación descrita a cerca del funcionamiento interno de los computadores actuales 3.3 Disertación en el salón de clase, y fuera de este. a. Reuniones. b. Lluvia de ideas. c. Sesiones de trabajo. d. Debates socializados. 3.4 Promoción de la búsqueda de información complementaria a los temas planteados en clase. 3.5 Revisión del contenido de la unidad. 3.1 Formativa: ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN 3

6 Participación en la discusión. 3.2 Sumativa: Talleres sobre la temática planteada. Exposiciones y formulación de preguntas y respuestas en el aula de clase. Trabajos de investigación sobre la temática propuesta. Parcial teórico y práctico que evalúe el contenido desarrollado de las unidades. Proyecto relacionado con el funcionamiento de los componentes básicos del computador y su defensa. BIBLIOGRAFÍA 3 - HAMACHER, C Organización de Computadores. Editorial Mc Graw-Hill. - MARTÍNEZ G., J. y OLVERA R., J. A Organización y arquitectura de computadoras. Editorial Prentice Hall. - TANENBAUM, A Organización de Computadoras. Editorial Prentice Hall. - STALLING, W Organización y Arquitectura de Computadores. Editorial Prentice Hall. UNIDAD IV. SISTEMAS DE MEMORIA. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Describir las características de los sistemas de memoria. 4.2 Describir los niveles de jerarquía de memoria. 4.3 Identificar tipos de memoria de acceso aleatorio. 4.4 Establecer diferencias entre las tecnologías de memoria DRAM y SRAM. 4.5 Relacionar los medios de accesos más usuales con los tiempos de acceso. 4.6 Describir los elementos de diseño de la caché.

7 CONTENIDO Características de los sistemas de memoria. 4.2 Jerarquía de memoria. 4.3 Memoria principal semiconductora Tipos de memoria de acceso aleatorio Organización Memoria Caché Elementos de diseño de la caché Prestaciones de la memoria de dos niveles Principio de localidad de referencia Funcionamiento Prestaciones. 4.4 Memoria secundaria Discos magnéticos Organización Parámetros para medir las prestaciones de un disco RAID Memoria óptica Cinta magnética. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Presentación de material escrito y visual sobre las temáticas planteadas. 4.2 Disertación en el salón de clase, y fuera de este. a. Reuniones. b. Lluvia de ideas. c. Sesiones de trabajo. d. Debates socializados. 4.3 Promoción de la búsqueda de información complementaria a los temas planteados en clase. 4.4 Revisión del objetivo y estrategia de evaluación de esta unidad. ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN Formativa: Participación en la discusión. 4.2 Sumativa: Parcial teórico y práctico que evalúe el contenido desarrollado en la unidad.

8 BIBLIOGRAFÍA 4 - MARTÍNEZ G, J. Olvera R, J. A Organización y Arquitectura de Computadoras. Editorial Prentice Hall. - TANENBAUM, A Organización de Computadoras. Editorial Prentice-Hall. - STALLING. W Organización y Arquitectura de Computadores. Editorial Prentice Hall.. UNIDAD V. SISTEMAS DE ENTRADA Y SALIDA. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Comprender el funcionamiento y estructura de la unidad funcional de Entrada/Salida. 5.2 Comprender el uso de interrupciones. 5.3 Identificar las técnicas basadas en interrupciones y en sondeo. 5.4 Resaltar la importancia del empleo de Entrada/Salida en el espacio de direcciones de memoria. 5.5 Inferir la importancia del uso de los buses de Entrada/Salida en la interconexión de dispositivos con el procesador. CONTENIDO Unidad de Entrada/Salida Funciones Estructura. 5.2 Entrada/Salida programada Órdenes de E/S Instrucciones de E/S. 5.3 Entrada/Salida mediante interrupciones Procesamiento de la interrupción Elementos de Diseño. 5.4 Acceso directo a memoria Funcionamiento. 5.5 Modelo de implementación. 5.6 Canales y procesadores de E/S Evolución del funcionamiento de las E/S Características de los canales de E/S. 5.7 Interfaz externa Tipo de interfaces Interfaz seriales y paralelas Interfaz SCSI, Bus serie FireWire Puertos de E/S: PCI, USB. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Presentación de material escrito y visual sobre las temáticas planteadas. 5.2 Disertación en el salón de clase, y fuera de este. a. Reuniones. b. Lluvia de ideas.

9 c. Sesiones de trabajo. d. Debates socializados. 5.3 Promoción de la búsqueda de información complementaria a los temas planteados en clase. 5.4 Revisión del objetivo y estrategia de evaluación de esta unidad. ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN Formativa: Participación en la discusión. 5.2 Sumativa: Parcial teórico y práctico que evalúe el contenido desarrollado en la unidad. BIBLIOGRAFÍA 5 - MARTÍNEZ G, Jaime. Olvera R, Jorge A Organización y Arquitectura de Computadoras. Editorial Prentice Hall. - TANENBAUM, Andrew Organización de Computadoras. Editorial Prentice- Hall. - STALLING. William Organización y Arquitectura de Computadores. Editorial Prentice Hall..