PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: Fundamentos de Computadores. Titulación: INGENIERO DE TELECOMUNICACIÓN (Plan 98) Cursos: 2011/12 a 2013/14

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1 PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Fundamentos de Computadores" Titulación: INGENIERO DE TELECOMUNICACIÓN (Plan 98) Cursos: 2011/12 a 2013/14 DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA Titulación: INGENIERO DE TELECOMUNICACIÓN (Plan 98) Año del plan de estudio: 1998 Centro: E.T.S. de Ingenieros Asignatura: Fundamentos de Computadores Código: Tipo: Troncal/Formación básica Curso: 2º Período de impartición: Curso completo Ciclo: 1º Créditos: 9 Horas: 90 Área: Ingeniería de Sistemas y Automática (Área principal), Ingeniería Telemática, Lenguajes y Sistema Informáticos, Tecnología Electrónica, Teoría de la Señal y Comunicaciones Departamento: Ingeniería de Sistemas y Automática (Departamento responsable) Dirección postal: Escuela Superior de Ingenieros de Sevilla, Camino de los Descubrimientos S/N, Sevilla Web de la asignatura: PROFESORADO 1 MAZA ALCAÑIZ, JESUS IVAN (COORDINADOR/A)

2 OBJETIVOS Y COMPETENCIAS Objetivos docentes específicos El objetivo de esta asignatura es el acercamiento a la estructura y funcionamiento internos de un computador monoprocesador con programa almacenado en memoria basado en la arquitectura de Von Neumann. Para ello, se describirán los componentes de tal computador principalmente en el nivel de máquina convencional y micromáquina. Se trabajará a nivel de lenguaje máquina y ensamblador sobre dos computadores concretos. Uno, denominado Símplez, es un procesador ficticio extremadamente sencillo, pero que incluye la mayor parte de las características de un computador basado en el modelo de Von Neumann. Su sencillez permite un estudio a fondo que no solamente se queda en el nivel de máquina convencional, sino que también desciende al nivel de micromáquina. El otro computador es un sistema de evaluación basado en el microprocesador de Motorola, que se estudia en el nivel de máquina convencional. Este procesador además servirá para ilustrar la arquitectura de la familia de Motorola con cierto nivel de detalle. De esta forma, el alumno puede familiarizarse con la arquitectura de un microprocesador real y conocer diversos aspectos prácticos relacionados con su diseño y funcionalidad. Finalmente, de cara a ilustrar la gestión de periféricos en un computador, se estudia el integrado de comunicaciones serie DUART y se programan aplicaciones en ensamblador que hacen uso del puerto serie para las comunicaciones en un sistema basado en el microprocesador Competencias Competencias transversales/genéricas Capacidad de análisis y síntesis (Se entrena de forma intensa) Capacidad de organizar y planificar (Se entrena de forma moderada) Conocimientos generales básicos (Se entrena de forma moderada) Solidez en los conocimientos básicos de la profesión (Se entrena de forma intensa) Conocimiento de una segunda lengua (Se entrena de forma moderada) Habilidades elementales en informática (Se entrena de forma intensa) Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes (Se entrena de forma moderada) Resolución de problemas (Se entrena de forma intensa) Capacidad de crítica y autocrítica (Se entrena débilmente) Trabajo en equipo (Se entrena de forma intensa) Habilidad para trabajar en un contexto internacional (Se entrena débilmente) Capacidad para aplicar la teoría a la práctica (Se entrena de forma intensa) Capacidad de aprender (Se entrena de forma moderada) Capacidad de generar nuevas ideas (Se entrena débilmente) Habilidad para trabajar de forma autónoma (Se entrena de forma intensa) Competencias específicas Cognitivas: Desarrollo histórico de los Computadores: Se entrena débilmente Estructura de los computadores: Se entrena de forma intensa Funcionamiento interno de los computadores: Se entrena de forma intensa Diseño de microprocesadores: Se entrena de forma moderada Procedimentales: Programación de los computadores a bajo nivel: Entrenamiento definitivo de la competencia Programación de circuitos de comunicaciones: Se entrena de forma moderada Síntesis de algoritmos de tratamiento de datos: Se entrena de forma moderada Actitudinales: Resolución de problemas algorítmicos con pocos recursos computacionales: Se entrena de forma intensa CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso) Bloque I: Introducción a los elementos básicos de un computador, tanto a nivel de estructura como de programación del mismo. El computador ficticio Símplez servirá para mostrar cómo los distintos conceptos que van apareciendo se aplican a un ordenador concreto. Por último, en este bloque se realizará el estudio de la programación a nivel de máquina convencional de Símplez y del microprocesador de Motorola. Bloque II: Se exponen los aspectos hardware del microprocesador y de periféricos de entrada/salida asociados (DUART 68681). En este bloque se hace especial hincapié en el concepto de excepción y en la gestión de interrupciones.

3 Bloque III: Hace referencia al nivel de micromáquina de un computador, es decir, se especifica cuál es el modelo procesal de un computador, detallando cómo las distintas señales de control permiten la realización de las instrucciones del nivel de máquina convencional: lectura/escritura en memoria principal, operaciones aritméticas, bifurcaciones, etc. Asimismo se aborda el diseño de un secuenciador capaz de generar las señales de control requeridas en cada momento. Todo esto se particularizará para el computador ficticio Símplez. Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos 1. Introducción. (a) Concepto de ordenador. (b) Modelos conceptuales. i. Modelo funcional. ii. Modelo estructural. iii. Modelo procesal. (c) Jerarquía de niveles de abstracción. (d) Ordenador como máquina multinivel. 2. Organización de un computador. (a) Modelo de Von Neumann. (b) CPU. (c) Memoria principal. (d) Unidad de entrada/salida. (e) Codificación de datos e instrucciones. 3. Modelo de máquina elemental: Símplez. (a) Modelo estructural. (b) Modelo funcional. i. Representación de datos e instrucciones. ii. Juego de instrucciones. Representación simbólica. Lenguaje ensamblador. Fases de ensamblado. (c) Programación de Símplez en el nivel de máquina convencional. i. Ejemplo de programación de bucles. ii. Ejemplo de referencia a tablas. iii. Ejemplo de programación de subrutinas. iv. Ejemplo de entrada/salida por espera activa. 4. Símplez-i 3. (a) Modos de direccionamiento: directo, indirecto, indexado, indirecto/indexado e inmediato. (b) Modificaciones respecto a Símplez. i. Modificaciones en el modelo estructural. ii. Modificaciones en el modelo funcional. (c) Lenguaje ensamblador para Símplez-i 3. (d) Ejemplos de programación. 5. El microprocesador de Motorola. (a) Introducción. (b) La familia (c) Juego de registros. (d) Organización de datos en memoria. (e) Modos de direccionamiento. (f) Concepto de pila. Aplicaciones. (g) Juego de instrucciones. (h) Ejemplos de programación. 6. Aspectos hardware del microprocesador de Motorola. (a) Introducción. (b) Los terminales de la CPU. (c) Organización de la memoria. (d) Temporización: el bus asíncrono. (e) Los códigos de función. (f) Gestión de los buses. (g) Control del sistema. (h) Conexión de periféricos del (i) Las excepciones. 7. Entrada/salida serie. (a) Transmisión paralelo y serie. (b) Transmisión serie síncrona y asíncrona. (c) Interfaces normalizadas. Norma RS Estudio particular de la DUART (a) Características. (b) Descripción de los terminales. (c) Modos de operación. i. Operación como transmisor. ii. Operación como receptor.

4 (d) Programación de los registros. (e) Ejemplos de programación. 9. Elementos del modelo estructural. Ruta de datos. (a) Componentes de los modelos estructurales. i. Puertas lógicas. ii. Circuitos combinacionales. iii. Biestables. Registros. Memorias locales. vi. Buses. (b) La memoria principal. (c) Los periféricos. (d) Ruta de datos y elementos de control. (e) La ruta de datos de Símplez. 10. Elementos del modelo procesal. (a) Estado de la máquina. (b) Modelo procesal de Símplez. (c) Cronogramas de las instrucciones de Símplez. 11. Diseño del secuenciador: Microsímplez. (a) Secuenciador cableado para Símplez. (b) Concepto de microprogramación. (c) La micromáquina de Wilkes. (d) Secuenciador microprogramado para Símplez. (e) Microsímplez-i 3. BIBLIOGRAFÍA Y OTROS RECURSOS DOCENTES Bibliografía general Conceptos básicos de arquitectura y sistemas operativos. Fernández Fernández, Gregorio. 4ª ed.[madrid] :Servicio de Publicaciones de la ETS de Ingenieros de Telecomunicación de Madrid (UPM),2003. ISBN: Sistemas digitales. Ingeniería de los microprocesadores Antonio García Guerra y Enrique Fenoll Comes Universidad Politécnica de Madrid, 1993 ISBN: Diseño y programación del y periféricos. Enrique Colomar Pous. José Garrigues Baixauli. Dora Roig Mena. Universidad Politécnica de Valencia, 1993 Organización y diseño de computadores :la interfaz hardware/software. John L. Hennessy, David A. Patterson. Mc. Graw Hill, 1995 ISBN: Fundamentos de los computadores. P.M. Anasagasti. Ed. Paraninfo Estructura y funcionamiento de los computadores digitales. Jean-Pierre Meinadier [1a reimp.] Ed. AC ISBN: Structured Computer Organization. Andrew S. Tanenbaum Ed. Prentice Hall, 5ª edición, 2006 ISBN: Diseño y programación del up y periféricos. Enrique Colomar Pous, José Garrigues Baixauli, Dora Roig Mena,1993. ISBN: Microprocesadores y Microcomputadores. Serie : Mundo Electrónico Por varios autores bajo la coordinación de José Mompín Poblet Ed. Marcombo, 1987 ISBN: Programmers's Reference Manual MC 68EC020. Motorola

5 Software User's Manual MC 68EC020 EVM. Flights Electronics LTD Hardware User's Manual MC 68EC020 EVM. Flights Electronics LTD Página web con material de la asignatura SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación Exámenes Los exámenes de las distintas convocatorias constarán de dos bloques: uno teórico/práctico destinado a evaluar el conocimiento y comprensión de los conceptos, y otro bloque dedicado a problemas mediante el que se evaluará la capacidad de análisis, programación y codificación del alumno. En la evaluación de este último bloque se valorará no solamente el correcto funcionamiento de los programas, sino también la claridad y estructuración de los mismos, así como la inclusión de pseudocódigo, comentarios y explicaciones. Además de esos dos bloques hay un apartado adicional dedicado a evaluar las prácticas y que se explica en el siguiente punto. Prácticas La realización de las prácticas será obligatoria para aprobar la asignatura y se evaluará en un apartado específico de los exámenes de las diferentes convocatorias. Dicho apartado se corregirá de manera independiente al resto del examen y será necesario obtener una nota igual o superior a cinco puntos para poder aprobar la asignatura completa. Aquellos alumnos que hubieran superado las prácticas en cursos anteriores no tendrán obligación de realizar ese apartado del examen. La lista con los alumnos que tienen obligación de hacer las prácticas se publicará en la página web de la asignatura ( al principio de cada curso. TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN Presidente: LAURA ROA ROMERO Vocal: FRANCISCO GORDILLO ALVAREZ Secretario: DANIEL LIMON MARRUEDO Primer suplente: FRANCISCO RODRIGUEZ RUBIO Segundo suplente: JOAQUIN FERRUZ MELERO Tercer suplente: CARLOS BORDONS ALBA