COMPUTADORAS ELECTRÓNICAS

Transcripción

1 Planificación de Aula de: COMPUTADORAS ELECTRÓNICAS 6to 4ta ELCA, año 2011 Profesor Yamil Saiegh Diagnóstico: Los alumnos en general poseen muy básicos conocimientos de técnicas digitales. Fundamentación y propósitos de la asignatura: Esta materia se dicta en el último año de la especialidad y tiene como objetivo el estudio del funcionamiento general de la computadora. En el transcurso del curso los alumnos serán capaces de entender el funcionamiento básico de una computadora a nivel Hardware y Software, leer, escribir e interpretar programas en Ensamblador y C; conocer el funcionamiento de cada componente de la computadora; y, finalmente, aplicarlo a la solución de problemas. Con respecto a la ubicación de la materia en el plan de estudios, Computadoras Electrónicas se dicta en 6to año, junto a Laboratorio de Computadoras, Sistemas de Comunicaciones, Sistemas de TV, Sistemas de Control, Laboratorio III, Organización Industrial y Relaciones Humanas. Así mismo, se cursa luego de haber asistido, durante 5to año, a las materias: Electrónica II, Teoría de los Circuitos II, Comunicaciones, Máquinas Eléctricas, Instrumentación, Laboratorio II; y durante 4to año: Electrónica I, Teoría de los circuitos I, Tecnología de los Componentes Electrónicos, Análisis Matemático, Laboratorio I, Inglés e Instrucción Cívica. La presente planificación ha sido organizada en seis unidades, cuyo orden fue pensado especialmente para desarrollar, de la mejor manera posible, la motivación de los alumnos. Cada una de dichas unidades converge al tema central del curso: entender cómo funciona una computadora tanto a nivel hardware como software. Y poder aplicar este conocimiento a la solución de problemas concretos.

2 En la unidad 1 se hace una introducción a la materia repasando conceptos ya aprendidos por los alumnos y relacionándolos con las computadoras. Luego se recorren las diversas tecnologías en las que fueron construidas las computadoras y el contexto histórico que dio lugar a tales desarrollos. Además se expone un documental: El Ordenador (Maravillas Modernas - History Channel) donde muestra de forma interesante la evolución de la computadora a través del tiempo. En la unidad 2 se exponen las principales tecnologías de semiconductor con las que son construidas las computadoras actuales. Y se hace un repaso de sistemas posicionales de numeración haciendo especial énfasis en el hexadecimal y binario. En la unidad 3 se desarrollan los diferentes códigos con los que la maquina almacena y procesa la diversa información digital. Haciendo una breve revisión de los principios de circuitos digitales secuenciales y combinacionales, para comprender en la siguiente unidad el Hardware principal de la computadora, como ser la Unidad Lógico Aritmética y la Memoria. En la unidad 4 se describen los dos tipos básicos de arquitectura de computadoras ejemplificando cada uno. Y se hace una descripción funcional de todas y cada una de sus partes elementales. En la unidad 5 se hace una integración de las unidades anteriores en la programación de un microcontrolador específico. Haciendo uso de un entorno de desarrollo integrado para tal fin. Utilizando el lenguaje Ensamblador ya que al ser de bajo nivel puedan tener una compresión mas profunda de lo que ocurre a nivel Hardware y poder relacionarlo con el Software. En el laboratorio A se llevarán a cabo los diferentes proyectos grupales que conciernen a esta unidad. En la unidad 6 finalmente se describe el lenguaje C luego de haber pasado por el Ensamblador se busca un mayor nivel de abstracción para poder resolver problemas de mayor complejidad. En el laboratorio A se llevarán a cabo los diferentes proyectos grupales que conciernen a esta unidad.

3 Contenidos de enseñanza: UNIDAD Nº 1 Definición de sistema analógico y digital. Generaciones de computadoras electrónicas 1º generación: Válvula 2º generación: Transistor 3º generación: Circuito Integrado UNIDAD Nº 2 Familias lógicas TTL y CMOS Características eléctricas: Potencia Velocidad Tiempos de propagación Tensiones Sistemas posicionales de numeración: Hexadecimal Decimal Octal Binario Conversiones entre sistemas.

4 UNIDAD Nº 3 Códigos binarios para la representación y procesamiento de la información: Representación de números: Naturales (código natural) Enteros (signo y magnitud, complemento a 1, complemento a 2) Reales (coma fija y flotante) Operaciones aritméticas Códigos de despliegue: Siete segmentos Representación de caracteres: Código ASCII Compresión de datos: Código Huffman Detección y corrección de errores: Código Hamming Compuertas Lógicas Expresión algebraica Simbología Tabla de verdad Circuitos Lógicos Combinacionales (sin memoria) Secuenciales (con memoria) Simulación de circuitos digitales.

5 UNIDAD Nº 4 Arquitectura de la computadora Harvard Von Neumann Descripción funcional de sus partes Unidad De Memoria De lectura (ROM). De lectura y escritura (RAM). Estática (SRAM) y Dinámica (DRAM). Tecnologías. Unidad Central De Procesamiento (CPU) Unidad De Control (UC). Unidad lógico aritmética (ALU). Unidad De Entrada Y Salida Sistema Básico de Entrada/Salida (BIOS). Puerto paralelo. Puerto serie - Transmisor-Receptor Asíncrono Universal (UART). Periféricos. Conversores analógico-digital y digital-analógico.

6 UNIDAD Nº 5 Lenguaje Ensamblador Representación mediante diagramas de flujo. Aplicación a microcontroladores PIC. Función y uso del: Editor Ensamblador Simulador Grabador Lenguaje C UNIDAD Nº 6 Representación mediante diagramas de chapin. Función y uso del: Editor Compilador Tipos de Datos y Declaraciones Entrada y Salida Control del Flujo Vectores Funciones Manejo de Puertos Archivos

7 Objetivos: Que los alumnos puedan relacionar e integrar conceptos de otras materias actualmente en curso y/o ya cursadas como Técnicas Digitales y Laboratorio De Computadoras. Que los alumnos comprendan el funcionamiento a nivel hardware y software de la computadora y la interacción entre sí. Que los alumnos puedan aplicar los conceptos expuestos a la solución de problemas concretos y se planteen nuevos interrogantes y/o problemas que los conduzcan a la búsqueda de nuevos conocimientos. Que los alumnos desarrollen buenos hábitos de trabajo grupal. Y fundamentalmente que desarrollen una mente analítica y un buen criterio para la resolución de problemas tecnológicos. Adaptándose a los cambios en las situaciones en las que vivimos para obtener mejores resultados que los que conseguirían usando solamente la memoria. Evaluación: La misma será oral o escrita, individual o grupal, teórica o práctica. Según el caso. Conjuntamente con trabajos prácticos individuales y proyectos grupales. Tiempo calendario: 1er trimestre: unidades 1,2 y 3. 2do trimestre: unidades 4 y 5. 3er trimestre: unidad 6.

8 Bibliografía: Andrew Stuart Tanembaum; Organización De Computadoras Un Enfoque Estructurado; Editorial Prentice Hall. William Stalling; Organización Y Arquitectura De Computadores; Editorial Prentice Hall. Morris Mano; Arquitectura de Computadoras; Editorial Prentice Hall. Roger Tokheim; Fundamentos De Los Microprocesadores; Editorial Schaum. Víctor Rossano; ELECTRONICA & MICROCONTROLADORES PIC; Editorial Mp Ediciones S.A. E. Palacios, F. Remiro, L. López; Microcontrolador PIC16F84. Desarrollo de proyectos; Editorial Ra-Ma. Eduardo García Breijo; Compilador C CCS Y Simulador Proteus para Microcontroladores PIC; Editorial MARCOMBO S.A. I. Aguinaga, G. Martínez, J. Díaz; Aprenda a programar como si estuviera en primero; Escuela Superior De Ingenieros De San Sebastián. Marcelo Hernán Ruiz; Programación C; Editorial Mp Ediciones S.A. H. Aparicio, A. Casabuono, C. Ferlat; Informática para Ingeniería Electrónica; Editorial CEIT. Andrés Mazzeo; Cómo funciona la PC; Editorial Mp Ediciones S.A. Armado y reparación de PC; Fundación Union De Centros Educativos.