Pontificia Universidad Católica del Ecuador

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1 1. DATOS INFORMATIVOS: MATERIA O MÓDULO: Organización y Arquitectura de Computadoras CÓDIGO: CARRERA: NIVEL: Ingeniería de Sistemas 3ro No. CRÉDITOS: 4 CRÉDITOS TEORÍA: 4 CRÉDITOS PRÁCTICA: 0 SEMESTRE / AÑO ACADÉMICO: 2er Semestre PROFESOR: Nombre: Grado académico o título profesional: Breve indicación de la línea de actividad académica: Indicación de horario de atención a estudiantes: Correo electrónico: Francisco Rodríguez Clavijo Ingeniero de Sistemas y Computación, Master en Redes de Computadores, Master en Gerencia de Sistemas IT, Hardware, TICS, Software De lunes a viernes de 8h00 a 9h00 frodriguez@puce.edu.ec Teléfono: ext DESCRIPCIÓN DE LA MATERIA: Este curso trata alternativas de diseño en arquitectura de computadoras. Revisa y cubre la organización de la máquina a nivel de hardware, la organización del subsistema de memoria, conceptos de interfase y aspectos que surgen al manejar las comunicaciones en el procesador. Se estudian también algunas arquitecturas Cisc, Risc Epic, etc., el rendimiento y funcionamiento de dispositivos de entrada/salida y las tendencias futuras de desarrollo de hardware 3. OBJETIVO GENERAL: Adquirir los conocimientos de cómo una computadora funciona, además de los dispositivos de entrada y salida de información 1

2 4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Al final del curso, los estudiantes estarán en capacidad de: Conocer las distintas arquitecturas de computadoras, funcionamiento de los componentes de una computadora y traducir sentencias simples de lenguajes de alto nivel a leguaje de máquina Comprender el funcionamiento de los componentes de una computadora Evaluar el rendimiento de distintas plataformas Tener las bases de diseño lógico 5. CONTENIDOS (Detallar desarrollo curricular de cada aspecto del programa de la asignatura por unidades, temas y subtemas, o capítulos a desarrollarse en las sesiones que constituyen el semestre) Cap 1 Introducción Diseño de Computadoras 1.1 Organización Inicial: Máquina de Von Neumann (Bus). 1.2 Conceptos Generales. 1.3 Máquinas multinivel, máquinas virtuales, compiladores, intérpretes. 1.4 Ciclo básico del procesador, registros internos, conjunto de instrucciones, máquinas RISC y CISC. Cap 2. Rendimiento 2.1 Componentes del Procesador 2.2 Productividad 2.3 Ecuaciones de Rendimiento 2.4 Ciclos de reloj 2.5 Tiempos del Sistema 2.6 Ejercicios Cap 3. Memoria 3.1 Memoria Interna Memoria Semiconductora 3.2 Memoria Interna Memoria Cache, Memoria DRAM y Tipos de Memoria 3.3 Detección y Corrección de Errores método Hamming 3.4 Memoria Externa Discos Magnéticos y Raid Funcionamiento de Dispositivos (Discos magnéticos) Tipos de discos 3.4 Memoria Externa Memoria Óptica Funcionamiento de Dispositivos Cd, Cdw, Dvd, memorias ópticas Cap 4 Lenguaje Ensamblador 4.1 Estructura del MIPS 4. 2 Lenguaje de alto nivel 4.2 Compiladores e Interpretes 4.4 registros del procesador 4.5 Sentencias en Ensamblador 4.6 Traducciones a Lenguaje de máquina 4.7 Ejercicios Cap 5 Entrada / Salida 2

3 5.1 Entrada/Salida Dispositivos Externos E/S Programada e Interrupciones 5.2 Entrada/Salida Acceso Directo a Memória 5.3 Funcionamiento de Impresoras 5.4 Funcionamiento de Monitores 5.5 Funcionamiento de Teclados, mouse 5.6 Buses de Datos 5.7 Arquitecturas de 32 y 64 bits 5.8 Risc, Cisc Epic 5.9 sistemas operativos de 32 y 64 bits. 6. METODOLOGÍA, RECURSOS: El Curso se desarrolla a través de clases magistrales donde se presentan los principios fundamentales y se proponen ejercicios de aplicación de casos reales del ejercicio profesional. Las clases se soportan con la utilización de medios audiovisuales (Computadora, Proyectores) y material didáctico preparado por el docente. 7. EVALUACIÓN: La evaluación se la realiza de forma continua a través de trabajos, lecciones, Informes bibliográficos, pruebas teóricas y prácticas. CRONOGRAMA DE EVALUACIONES: Examen Fecha 1 miércoles 4 de octubre de de noviembre de de diciembre de 2010 SISTEMA DE CALIFICACIÓN (puntaje asignado a pruebas parciales): Talleres e Informes Deberes, lecciones y pruebas teóricas Pruebas prácticas (solución de problemas) PRIMERA Y SEGUNDA NOTAS: Talleres e Informes 4 pruebas teóricas y prácticas 5 examen (solución de problemas) 6 TOTAL: 15 puntos TERCERA NOTA: Talleres e Informes 30% 6,0 Deberes, lecciones y pruebas teóricas 20% 4,0 Pruebas prácticas (solución de problemas) 50% 10,0 TOTAL: 100% 20,0 3

4 FECHA DE ENTREGA DE CALIFICACIONES EN SECRETARÍA: 1 miércoles 4 de octubre de de noviembre de de diciembre de BIBLIOGRAFÍA: Textos de referencia: LIBRO BIBLIOTECA PUCE EDITORIAL *Organización y Arquitectura de Computadoras Diseño de Computadoras Fundamentos de diseño lógico y computadoras / Organización de Computadoras St186 William Stallings (1) Andrew Tenenbaum /M317f M. Morris Mano ; Charles R. Kime Megabyte Mëxico, México : Prentice-Hall Hispanoamericana Textos recomendados: *Estructura y Diseño de Computadoras Aprobado: Por el Consejo de Escuela P277e 1 (Biblioteca PUCE) David A. Patterson John l. Hennessy Reverté S.A. f) Director de Escuela fecha: Por el Consejo de Facultad f) Decano fecha: INFORMACIÓN ADICIONAL PARA LA ELABORACIÓN DEL PROGRAMA 4

5 Asignatura: SEMANA (1-17) N de horas de clases teóricas ACTIVIDADES DE INTERACCIÓN DOCENTE - ESTUDIANTES (HORAS PRESENCIALES) N de horas de clases prácticas, laboratorios, talleres Organización Docente Semanal N de horas de tutorías especializadas TRABAJO AUTÓNOMO DEL ESTUDIANTE (HORAS NO PRESENCIALES) ACTIVIDADES (Descripción) N de horas EVALUACIONES TEMAS A TRATAR (N del tema, unidad, o capítulo descritos en Contenidos) 1 semana 4 Entrega y explicación del Programa del Curso, Indicaciones generales sobre el sistema de evaluación y el 4 1.1, 1.2, 1.3 desarrollo de las prácticas de laboratorio. 2 semana 4 Conceptos básicos de Hardware, Repaso lógica 4 1,4, 2.1, booleana 3 semana 4 Máquina de Von Newmann, Definiciones, Generación de 2.3, 2.4, Computadoras 4 semana 4 Motherboards y componentes, El papel del Rendimiento, medición de rendimiento, reloj del sistema 2.5, semana 4 prueba 6 semana 4 Tiempos del sistema, Relación entre medidas de rendimiento, Programas de prueba semana 4 Examen 8 semana 4 Ejercicios Prácticos de Rendimiento semana 4 Memorias, Conceptos generales, Jerarquía de memorias, Memorias dram, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 5

6 10 semana 4 Tipos de memorias dram y funcionamiento, Memorias Cache, métodos de accesos Memorias Magnéticas, funcionamiento Dispositivos de 11 semana 4 Almacenamiento óptico, funcionamiento Método Hamming de control de errores 12 semana 4 EXAMEN Máquinas multinivel, lenguajes 13 semana 4 de alto y bajo nivel, Lenguaje ensamblador de MIPS Registros, arquitecturas de 32 y 14 semana 4 64 bits, Compiladores e Interpretes 15 semana 4 Ejercicios, Dispositivos de Entrada / Salida; Buses de datos Acceso directo a memoria, 16 semana 4 solicitud de interrupciones, Impresoras, tipos y funcionamien Arquitecturas CISC, Risc y 17 semana 4 Epic, evolución de los procesadores sdram , 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 4,7 5.2, 5.3 5,6, 5.7, 5.8, 5, semana EXÁMENES 6