GUÍA DE APRENDIZAJE ESTRUCTURA DE COMPUTADORES

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1 GUÍA DE APRENDIZAJE ESTRUCTURA DE COMPUTADORES Datos Descriptivos TITULACIÓN: CENTROS IMPLICADOS: GRADO EN INGENIERIA DE COMPUTADORES E.U. DE INFORMATICA CICLO: Grado sin atribuciones MÓDULO: MATERIA: Estructura, Arquitectura y Organización de Computadores ASIGNATURA: ESTRUCTURA DE COMPUTADORES CURSO: 1 º SEMESTRE: Semestre 2º (Febrero-Junio) DEPARTAMENTO RESPONSABLE: ARQUITECTURA Y TECNOLOGIA DE COMPUTADORES (E.U. INFORMATICA) CRÉDITOS EUROPEOS: 6 CARÁCTER: TRONCAL CURSO ACADÉMICO: 2011/2012 PERIODO DE IMPARTICIÓN: Semestre 2º (Febrero-Junio) Datos Comunes ITINERARIO: IDIOMAS IMPARTICIÓN: Español OTROS IDIOMAS IMPARTICIÓN: HORAS/CRÉDITO: 26

2 Profesorado COORDINADOR: MARIA SOLEDAD MARTIN MONTERO NOMBRE DESPACHO EN INGLÉS MARIA SOLEDAD MARTIN MONTERO 4204 No JOSE GUTIERREZ FERNANDEZ No MIGUEL ANGEL HOMBRADOS LOPEZ No (*) Profesores externos en cursiva. Tutorías NOMBRE TUTORÍAS Lugar Día De A 4204 Lunes 10:00 11:00 MARIA SOLEDAD MARTIN MONTERO 4204 Martes 12:00 14: Jueves 12:00 13:00 Grupos GRUPOS ASIGNADOS EN: Nº de grupos Teoría 4 Prácticas 0 Laboratorio 4

3 Requisitos previos necesarios ASIGNATURAS SUPERADAS OTROS REQUISITOS Conocimientos previos recomendados ASIGNATURAS PREVIAS RECOMENDADAS SISTEMAS DIGITALES CONOCIMIENTOS PREVIOS OTROS CONOCIMIENTOS Si no se ha aprobado la asignatura de Sistemas Digitales que se imparte en el primer semestre, al menos es necesario tener conocimientos básicos.

4 Competencias CÓDIGO COMPETENCIA NIVEL RA G10 Capacidad de análisis y síntesis. N3 RA_03 RA_04 G14 de problemas. N3 RA_07 RA_08 G15 Toma de decisiones. N1 RA_03 RA_04 RA_09 G7 Uso de Tecnologías de la Información y de las Comunicaciones. N3 G9 Aprendizaje autónomo. N3 RA_03 I10 Capacidad para elaborar el pliego de condiciones técnicas de una instalación informática que cumpla los estándares y normativas vigentes. N4 RA_04 RA_05 RA_07 RA_08 RA_09 I15 N3

5 Capacidad de conocer, comprender y evaluar la estructura y arquitectura de los computadores, así como los componentes básicos que los conforman. RA_03 RA_04 RA_07

6 Resultados de aprendizaje CÓDIGO RA_03 RA_04 RA_05 RA_07 RA_08 RA_09 DESCRIPCIÓN Conoce y Analiza las distintas partes de un computador así como sus conexiones. Interpreta la ejecución de diferentes programas en una máquina Mejora el rendimiento de un sistema computador Evalúa la calidad distintos sistemas Conoce el ensamblador de una estructura de computadores Programa diferentes operaciones a partir del ensamblador de la máquina Realiza las conexiones adecuadas para obtener una ampliación de memoria Define el tipo de formato de datos más adecuado, así como la aritmética aplicable y las operaciones posibles. Conoce el diseño de procesadores didácticos elementales

7 Indicadores de logro CÓDIGO INDICADOR RA IN_01 T1-1 Conocimiento de la evolución histórica de los computadores IN_02 T1-2 Reconocimiento de un arquitectura Von Neuman frente a otras arquitecturas. IN_03 T2-1 Capacidad para comprender, aplicar y utilizar la memoria RAM de un computador. RA_07 IN_04 T2-2 Capacidad para realizar extensiones de la memoria RAM de un computador RA_07 IN_05 T2-3 Distinguir entre memoria RAM y ROM. Conocer sus estructuras y distinguir entre ambas. RA_07 IN_06 T3-1 Conocer los distintos modos de funcionamiento de los lenguajes de programación RA_05 IN_07 T3-2 Conocer distintos tipos y formatos de instrucciones. RA_05 IN_08 T3-3 Sentar las bases para la utilización del lenguaje de transferencia de registros y modos de direccionamiento utilizados en los procesadores didácticos que se estudiarán en temas posteriores. RA_05 IN_09 T4-1 Conocer los distintos tipos de datos utilizados por un computador RA_08

8 IN_10 T4-2 Conocer los modos y rangos de representación atendiendo al tipo de datos. RA_08 IN_11 T4-3 Conocer la representación de datos en el estándar IEEE 754 RA_08 IN_12 T4-4 Realización de operaciones aritméticas y lógicas con las distintas representaciones de datos estudiadas. RA_08 IN_13 IN_14 IN_15 IN_16 IN_17 IN_18 T5-1 Capacidad de conocer y comprender la estructura de los elementos de un computador basado en la arquitectura Von Neuman. T5-2 Diseño de una UAL elemental T5-3 Diseño e implementación de un multiplicador como una UCP básica. T6-1 Capacidad de conocer, comprender y evaluar la estructura de un computadores didáctico elemental, así como los componentes básicos que los conforman T6-2 Diseño y utilización de los elementos que conforman un procesador didáctico elemental T6-3 Conocer, diseñar y utilizar la modificación y ampliación del repertorio de instrucciones de un procesador didáctico elemental RA_08 RA_08 RA_08 RA_03 RA_04 RA_05 RA_03 RA_04 RA_05 RA_09 RA_03 RA_04

9 IN_19 IN_20 IN_21 IN_22 T6-4 Diseño y utilización de un procesador didáctico mejorado T7-1 Conocer la jerarquía de memorias en un computador. T7-2 Conocimiento y aplicación de los principios, metodologías y uso de la memoria virtual T7-3 Conocimiento de las características y técnicas básicas de la entrada y salida en un computador RA_05 RA_09 RA_03 RA_04 RA_05 RA_09 RA_07 RA_07 RA_07

10 Contenidos específicos (temario) TEMA / CAPÍTULO Tema 1. INTRODUCCIÓN. CONCEPTO DE 1.1.-Introducción. Concepto de COMPUTADOR. computador. Reseña Historica APARTADO IN_ Arquitectura von Neuman. Características. IN_02 Tema 2. MEMORIA La Memoria del Computador. IN_ Características. Jerarquía. IN_ Memoria Principal. Extensión de memoria. IN_04 Tema 3. PROGRAMACIÓN DEL COMPUTADOR 3.1.-Instrucciones. Tipos y formatos. IN_ Lenguaje de transferencia de registros. Sintaxis LTR. IN_ Modos de direccionamiento. IN_ Lenguajes de programación. IN_06 Tema 4. ARITMÉTICA DEL COMPUTADOR 4.1.-Los datos. Tipos. Operaciones aritméticas y lógicas. IN_ Representación de números enteros. Coma fija. IN_ Representación en coma flotante. Estándar del IEEE 754. IN_11

11 4.4.- Operaciones aritméticas y lógicas. IN_12 Tema 5. ESTRUCTURA DE UN 5.1.-La unidad central de proceso COMPUTADOR (UCP) basado en la ARQUITECTURA VON NEUMAN IN_13 IN_14 IN_ Implementación de operaciones. Operadores. IN_ Buses, registros e indicadores. IN_ La UAL. Diseño de una UAL. IN_ La Unidad de Control IN_ Implementación de una UCP básica. IN_15 Tema 6 DISEÑO DE UNA UNIDAD CENTRAL DE PROCESO 6.1.-Diseño de un Procesador Didáctico elemental (P.D.) IN_16 IN_ Modificación de un Procesador Didáctico elemental (P.D.vs.P.D.A.) IN_17 IN_ Diseño de un Procesador Didáctico Mejorado (P.D.M.) IN_19 Tema 7 MASIVO. ENTRADAS Y SALIDAS ALMACENAMIENTO Jerarquía de Memorias IN_20 IN_ Memoria Secundaria IN_20

12 Memoria Virtual IN_ Memoria Caché IN_ Introducción a Entradas y Salidas. Técnicas de E/S. IN_22

13 Breve descripción de las modalidades organizativas utilizadas y métodos de enseñanza empleados MODALIDAD DESCRIPCIÓN MÉTODO MÉTODOS DE ENSEÑANZA El profesor expone verbalmente conceptos de la materia en cada uno de los temas. Se incluyen ejercicios y para favorecer la participación de los alumnos, así como aclarar dudas. prácticas Se realizarán prácticas obligatorias en el laboratorio. Los alumnos en forma individual o por parejas proceden a la simulación mediante software y entrenador de los enunciados propuestos y que deben traer estudiados y resueltos teóricamente sobre papel. Aprendizaje Basado en Problemas Estudio y trabajo autónomo de Problemas Responden a cuestiones de forma escrita y cuestionarios web relacionados con el tema. Estas actividades son evaluadas de forma individual. El profesor plantea cuestiones y problemas de la materia en cada uno de los temas. Se publican en el web para que el alumno pueda intentar resolverlos con anterioridad. Los alumnos los resuelven y se plantean en clase las dudas encontradas resolviéndolas el profesor. Estudio de Casos de Ejercicios y Problemas Aprendizaje Basado en Problemas

14 Cronograma de trabajo de la asignatura SEMANA ACTIVIDADES Actividad Modalidad Met.Ense. Lugar Duración Tipo Prep. Carga(%) 1 T1 y T2 teóricos y/o casos Aula 4 hrs. No 2,56 Actividad Modalidad Met.Ense. Lugar Duración Tipo Prep. Carga(%) 2 T2 Aula 2 hrs. No 1,28 de ejercicios de Problemas Aprendizaje Basado en Problemas Aula 2 hrs. No 1,28 Actividad Modalidad Met.Ense. Lugar Duración Tipo Prep. Carga(%) Práctica 1 prácticas Aprendizaje Basado en Problemas Laboratorio 2 hrs. Sí continua 2 2,56 3 Parcial Estudio y trabajo autónomo Estudio de Casos Aula 2 hrs. Sí continua 4 3,85 Cuestionario básicos Estudio y trabajo autónomo Estudio de Casos Otros 0,5 hrs. Sí continua 0,5 0,64 Actividad Modalidad Met.Ense. Lugar Duración Tipo Prep. Carga(%) 4 T3 teóricos T4 Aula 2 hrs. No 1,28 Aula 2 hrs. No 1,28 Actividad Modalidad Met.Ense. Lugar Duración Tipo Prep. Carga(%) 5 T4 Aula 2 hrs. Sí 1 1,92 de ejercicios de Problemas Aprendizaje Basado en Problemas Otros 2 hrs. Sí 3 3,21

15 Actividad Modalidad Met.Ense. Lugar Duración Tipo Prep. Carga(%) 6 T4 Práctica 2 T5 prácticas Aprendizaje Basado en Problemas Laboratorio 2 hrs. Sí Aula 2 hrs. Sí continua 2 2,56 1 1,92 Actividad Modalidad Met.Ense. Lugar Duración Tipo Prep. Carga(%) T4 y T5 Práctica 3 prácticas Aprendizaje Basado en Problemas Laboratorio 2 hrs. Sí continua 2 2,56 7 Parcial Estudio y trabajo autónomo Estudio de Casos Aula 2 hrs. Sí continua 4 3,85 Cuestionario básicos Estudio y trabajo autónomo Estudio de Casos Otros 0,5 hrs. Sí continua 0,5 0,64 Actividad Modalidad Met.Ense. Lugar Duración Tipo Prep. Carga(%) 9 T6.1 Aula 4 hrs. No 2,56 Actividad Modalidad Met.Ense. Lugar Duración Tipo Prep. Carga(%) 10 T6.1 Aula 4 hrs. No 2,56 Actividad Modalidad Met.Ense. Lugar Duración Tipo Prep. Carga(%) 11 T6.1 Aula 1 hrs. No 0,64 de ejercicios de Problemas Aprendizaje Basado en Problemas Aula 1 hrs. Sí 3 2,56 Actividad Modalidad Met.Ense. Lugar Duración Tipo Prep. Carga(%) 12 de ejercicios Estudio y trabajo autónomo Estudio de Casos Otros 2 hrs. Sí 3 3,21 Parcial Estudio y trabajo autónomo Estudio de Casos Aula 2 hrs. Sí continua 6 5,13 13

16 Actividad Modalidad Met.Ense. Lugar Duración Tipo Prep. Carga(%) T6.2 Aula 4 hrs. No 2,56 Actividad Modalidad Met.Ense. Lugar Duración Tipo Prep. Carga(%) 14 T6.2 Aula 4 hrs. No 2,56 de ejercicios Estudio y trabajo autónomo Estudio de Casos Otros 2 hrs. Sí 3 3,21 Actividad Modalidad Met.Ense. Lugar Duración Tipo Prep. Carga(%) 15 T7 Aula 3 hrs. No 1,92 de ejercicios Estudio y trabajo autónomo Estudio de Casos Otros 1 hrs. Sí 4 3,21 Actividad Modalidad Met.Ense. Lugar Duración Tipo Prep. Carga(%) 16 de problemas, ejercicios y cuestiones de Problemas Aprendizaje Basado en Problemas Aula 4 hrs. Sí 4 5,13 Actividad Modalidad Met.Ense. Lugar Duración Tipo Prep. Carga(%) 17 Estudio y trabajo final de la asignatura autónomo de Ejercicios y Problemas Otros 3 hrs. Sí continua 49 33,33 Examen por solo prueba final Estudio y trabajo autónomo de Ejercicios y Problemas Otros 3 hrs. Sí Examen final 83 55,13

17 de la asignatura SEMANA EVALUACIONES Actividad Lugar Tipo Técnica eval. Peso(%) Eval. min. Práctica 1 Laboratorio continua 3 Parcial Aula continua Cuestionario básicos Otros continua Actividad Lugar Tipo Técnica eval. Peso(%) Eval. min. 5 T4 Aula de ejercicios Otros Actividad Lugar Tipo Técnica eval. Peso(%) Eval. min. T4 Práctica 2 Laboratorio continua 6 T5 Aula 7 Actividad Lugar Tipo Técnica eval. Peso(%) Eval. min. T4 y T5 Laboratorio

18 Práctica 3 Parcial Cuestionario básicos Aula Otros continua continua continua Actividad Lugar Tipo Técnica eval. Peso(%) Eval. min. 11 de ejercicios Aula Actividad Lugar Tipo Técnica eval. Peso(%) Eval. min. 12 de ejercicios Otros Parcial Aula continua Actividad Lugar Tipo Técnica eval. Peso(%) Eval. min. 14 de ejercicios Otros Actividad Lugar Tipo Técnica eval. Peso(%) Eval. min. 15 de ejercicios Otros Actividad Lugar Tipo Técnica eval. Peso(%) Eval. min. 16 de problemas, ejercicios y cuestiones Aula

19 Actividad Lugar Tipo Técnica eval. Peso(%) Eval. min. 17 Otros final de la asignatura Examen por solo prueba final Otros continua Examen final

20 Criterios de calificación de la asignatura Participación en el aula. Se califica la actitud y la asistencia. de actividades y/o cuestionarios que realiza y entrega periódicamente de forma individual vía web o presencial. Se califica la correcta realización de éstas. Realización de tres exámenes parciales por escrito o mediante cuestionario vía web presencial. Se califican los conocimientos obtenidos y mostrados en las respuestas del examen. Realización de cuatro prácticas de laboratorio. Se califica el éxito en conseguir los objetivos al realizarlas. Realización de un examen de evaluación final globalizador con todos los contenidos de la asignatura. La evaluación continua es el método por defecto para aprobar la asignatura. Para realizar una evaluación sumativa es condición necesaria tener una calificación mayor o igual a 3,5 en el Laboratorio y obtener como mínimo una calificación de 3,5 en el examen de evaluación final. Si alguna de las condiciones no se alcanzara, deberá examinarse de la(s) parte(s) pendientes en la convocatoria extraordinaria. mediante SOLO Examen Final : Nota Final= (Nota ex.final *0,8) + (Nota ex. Laboratorio *0,2) Los alumnos que en las convocatorias de Junio y Julio NO sigan la evaluación continua, tendrán la posibilidad de presentarse a un examen escrito final (80%) y a un examen final de prácticas (20%) debiendo obtener la calificación de aprobado (# 5 puntos) en cada una para obtener la calificación final. La nota final obtenida debe ser igual o mayor que 5 puntos sobre 10 puntos. Para optar a este modo de evaluación es necesario solicitarlo expresamente en tiempo y forma (se publicitaran en el web de la asignatura) al coordinador/a de la asignatura. Asistencia y participación en el aula 5% Actividades y cuestionarios 5% Prácticas de laboratorio 20% Exámenes de evaluación parciales 30% Examen de evaluación global final 40%

21 Recursos didácticos TIPO Bibliografía Recursos web Equipamiento DESCRIPCIÓN Colección de diapositivas realizadas por los profesores para cada tema. Enlaces web a páginas con documentación aplicable a cada parte de los contenidos. Estructura de Computadores. J.M. Angulo. Organización y arquitectura de computadores ; William Stallings, 2007;Prentice Hall Estructura y diseño de computadores. ; D.A. Patterson y J.L. Hennessy; Estructura y funcionamiento de los computadores digitales, J. P. Meinadier; Estructura de Computadores. Supuestos Prácticos. ; M. Gascón y otros; Dpto. Publicaciones EUI. Plataforma Moodle, Software, enlaces y documentación de libre distribución aplicable al contenido de la asignatura. Aula equipada con ordenador, proyector de video, pizarra. Laboratorio con 15 ordenadores con software adecuado para la realización de las prácticas. Laboratorio con 15 entrenadores adecuados para la realización de hardware de las prácticas.

22 Otra información reseñable