Programa Asignatura

GRADO EN
INGENIERÍA
INFORMÁTICA
CURSO 2009/2010
Asignatura:
ESTRUCTURA Y TECNOLOGÍA
DE COMPUTADORES I
Código: IIN113
Asignatura: 1IN Estructura y Tecnología de Computadores I
Formación: Básica
Créditos ECTS: 6
Curso: Segundo
Semestre: Primero
Profesor: Oscar Ruano Ramos
Curso académico: 2009-2010
1. REQUISITOS PREVIOS
Para un adecuado seguimiento de la asignatura son aconsejables los conocimientos
impartidos en las asignaturas:
*Fundamentos Físicos de la Informática
*Sistemas Digitales
Será necesario consultar bibliografía y analizar textos en inglés, por lo que es
preciso tener conocimientos de este idioma.
2. BREVE DESCRIPCIÓN DE CONTENIDOS
En esta asignatura presenta la evolución histórica de la arquitectura y organización
de los computadores basados en el computador Von Neumann. Comienza
describiendo los diferentes tipos de representación de la información que pueden
utilizarse, operaciones con la Unidad Aritmético-Lógica (ALU) y la estructura y el
funcionamiento del sistema de memoria.
.
El objetivo es dotar al alumno de las herramientas y conocimientos necesarios para
enmarcar el computador digital desde una perspectiva tecnológica, introduciendo, al
mismo tiempo, algunos conceptos básicos de los computadores digitales.
3. COMPETENCIAS QUE ADQUIERE EL ESTUDIANTE Y RESULTADOS DEL
APRENDIZAJE
Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender los conocimientos
relativos a las familias lógicas y a la Arquitectura clásica de Von Neumann, así como
aplicar esos conocimientos al análisis y diseño de sistemas de computadores y a la
resolución de problemas relativos a: Aritmética binaria, Sistemas de memoria y
Lenguaje VHDL.
Que los estudiantes tengan la capacidad para reunir los datos necesarios para el
diseño eficiente de cada uno de los bloques de la arquitectura de Von Neumann,
aplicando juicios y criterios que garanticen un buen funcionamiento del sistema de una
2
manera óptima en coste y eficiencia.
Que los estudiantes puedan transmitir las soluciones de diseño propuestas, así como la
descripción estructural y tecnológica del sistema de computación con claridad,
utilizando con soltura los conceptos e ideas adquiridos en esta materia.
Que hayan desarrollado habilidades de aprendizaje que les permitan emprender las
asignaturas posteriores de Sistemas Operativos, Sistemas Digitales, Redes y de
Arquitectura e Ingeniería de Computadores, con un alto grado de autonomía.
4. ACTIVIDADES FORMATIVAS Y METODOLOGÍA
Clases de teoría y problemas: Clases donde se combinará la lección magistral con la
resolución de ejercicios por parte del profesor y de los alumnos. Se explicarán los
fundamentos teóricos referentes a la arquitectura y organización de los
computadores basados en el computador Von Neumann.
Clases prácticas en laboratorio: Prácticas en laboratorio supervisadas por el
profesor.
Se implementarán distintos tipos de circuitos digitales utilizando lenguajes de
descripción hardware (HDL). El alumno entregará un informe personalizado con los
resultados obtenidos en estas prácticas.
5. SISTEMA DE EVALUACIÓN
5.1. Convocatoria Ordinaria:
Las prácticas supondrán un 30% de la nota, mientras que el examen parcial y
final constituirán un 10% y un 60%, respectivamente.
5.2. Convocatoria Extraordinaria:
Las prácticas supondrán un 20% de la nota, mientras que el examen final
constituirá un 70%.
5.3. Restricciones:
Para poder hacer la suma ponderada de las calificaciones anteriores, es
necesario: la asistencia a las clases como mínimo del 75% de las horas
presenciales, y obtener al menos un cinco en el examen final correspondiente.
El alumno con nota inferior se considerara suspenso.
Es imprescindible la entrega de las prácticas, tanto para la convocatoria
ordinaria, como para la extraordinaria y obtener al menos un 5.
3
Es imprescindible la asistencia a las sesiones de laboratorio, considerándose
como suspendida la asignatura en su convocatoria ordinaria en el caso de la
falta de asistencia injustificada a más de un 25% de estas sesiones.
El examen parcial no libera material y es obligatorio.
6. BIBLIOGRAFÍA
•
•
•
•
•
Stallings, W. Organización y Arquitectura de Computadores. Prentice
Hall, 2000.
De Miguel, P. Fundamentos de los Computadores. Paraninfo 1998.
Murdocca, M.J., Heuring, V.P., “Principios de arquitectura de
computadoras”, Prentice Hall, 2002.
Patterson, D.; Hennessy J., “Estructura y diseño de computadores”,
Reverté, 2000.
José Jaime Ruz Ortiz: “VHDL: de la Tecnología a la Arquitectura de
Computadores”, EDITORIAL SINTESIS S.A, ISBN: 84-7738-530-0.
7. LOCALIZACIÓN DEL PROFESOR
Prof. Oscar Ruano
Departamento de Ingeniería Informática
Despacho 404
E-Mail: [email protected]
Web: www.nebrija.es/~oruano
Tfno: +34 - 91.452.11.00 – Extensión 5851
Nota: Los horarios de tutorías se consultarán directamente con el profesor de la
asignatura.
4
9. CONTENIDO DETALLADO DE LA ASIGNATURA
GRADO: Ingeniería Informática
ASIGNATURA: Estructura y Tecnología de Computadores 1
CURSO: Segundo
SEMESTRE: Primero
CRÉDITOS ECTS: 6
Estudio
Sesiones de Teoría, Problemas y Evaluación individual y
Sesión
continua
trabajos del
alumno
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Introducción. Evolución de los Computadores y
Estructura Interna
Representación de enteros
Suma y resta de enteros
Módulos sumadores
Sesión problemas
Multiplicación de enteros: Multiplicación
secuencial y Algoritmo de Booth
División de enteros
Sesión Problemas
Representación de números fraccionarios:
Coma fija y coma flotante. Estándar
IEEE 754
Aritmética en punto flotante I: Redondeo y bits
de guarda
Aritmética en punto flotante II: Suma,
multiplicación y división
Sesión problemas
Sesión problemas
EXAMEN PARCIAL
Introducción teórica VHDL 1
Introducción teórica VHDL 2
5
Horas
Estudio
y
Trabajo
1,5
1,5
1,5
1.5
1,5
Hoja ejercicios 1
1,5
8
1.5
1,5
1,5
1,5
Hoja ejercicios 2
Hoja ejercicios 3
Sistemas de memoria. Introducción y
características
Memoria Principal: Características Físicas
Memoria Principal: Organización.
Sesión problemas
Memoria Caché: Políticas de ubicación.
Memoria Caché: Políticas de reemplazamiento,
actualización y búsqueda.
Alternativas al esquema básico
Sesión problemas
Memoria Virtual. Conceptos fundamentales y
técnicas de gestión
Memoria Virtual: Paginación, segmentación y
segmentación paginada
Horas
Presenciales
1,5
8
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
10
8
1,5
Hoja ejercicios 4
1,5
1,5
1,5
1,5
8
1,5
1,5
Hoja ejercicios 5
1,5
1,5
8
26
27
28
29
1
2
3
4
5
Interrelación Memoria Virtual, Memoria
Principal y Memoria Caché.
Sesión problemas
Sesión problemas
Periféricos de almacenamiento de información
(Cintas, Discos, CD-ROMs y DVDs)
1,5
1,5
1,5
1,5
Evaluaciones Finales Ordinaria y
Extarordinaria
Tutorías
Sesiones de laboratorio
Sesión 1
Sesión 2
Sesión 3
Sesión 4
Sesión 5
1,5
20
7,5
TOTAL:
TOTAL HORAS:
6
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
60,0
4
4
4
4
4
90,0
150,0
ECTS
Clases de Teoría y problemas
Laboratorio
Tutorías
Estudio individual
TOTAL
Horas
1.8
0.3
0.3
3.6
6
ECTS
Presencial
No presenciaal
TOTAL
45
7.5
7.5
90
150
Horas
2.4
3.6
6
60
90
150
Sesiones
30.0
5.0
5.0
60.0