asignatura - Departamento de Electrónica

UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA
DEPARTAMENTO DE ELECTRONICA
ELO311 Estructuras de Computadores
ELO312 Laboratorio de Estructuras de Computadores
Estructura de Computadores y su Laboratorio. ELO311 y ELO312.
Las materias tratadas en estos cursos cubren:
• programación simbólica de máquina (assembler),
• cómo los programas de alto nivel son traducidos en lenguaje de máquina,
• los principios de diseño y organización de computadores:
(memoria, entrada salida, procesador [camino de datos y control].
En el laboratorio se adquirirá experiencia práctica en el uso de interrupciones, en el manejo
de temporizadores y contadores, empleo de puertas seriales.
Pre-requisitos:
• ELO211 y ELO212. Sistemas Digitales y su Laboratorio.
• Conocimientos de un lenguaje de alto nivel: C o Pascal.
Descripción General
En un curso básico de programación se emplea un alto nivel de abstracción para describir a
un computador. Es preciso conocer (como pre-requisito): la forma de definir variables y
constantes, la manera de escribir expresiones y el uso de los operadores, poder
descomponer un problema en funciones que se comunican a través de argumentos.
Específicamente se requiere habilidad en escribir pequeños programas en Pascal o C.
En el curso se empleará el lenguaje C, para describir las acciones y los datos. Se contempla
un pequeño repaso introductorio sobre el tema. A través del laboratorio se logrará un
dominio más amplio del Lenguaje C.
En este curso el énfasis está en la máquina y
que uno escribe. Para esto es preciso estudiar
es baja la probabilidad de que se tenga
necesidad del estudio se justifica como un
computadores.
en la forma en que ésta realiza los programas
lenguaje de máquina. Si bien en la actualidad
que desarrollar programas en assembler, la
medio para aprender la arquitectura de los
El objetivo es lograr un entendimento más profundo del trabajo interno de un computador
digital moderno, ilustrando los principios de diseño, y destacando los compromisos de
diseño de la interfaz hardware-software.
En los aspectos de diseño importa conocer el detalle electrónico de las diversas
componentes de este sistema digital. Cómo se implementa el control, los registros, la
memoria, etc.. El pre-requisito para esto, es un curso de Sistemas Digitales y su
Laboratorio.
Cátedra.
Contenidos: Diseño y análisis de repertorios de instrucciones; aritmética de computadores;
diseño del procesador, tanto en su camino de datos como en la unidad de control,
Prof. Leopoldo Silva Bijit.
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ELO311 Estructuras de Computadores
ELO312 Laboratorio de Estructuras de Computadores
transferencias entre registros, microprogramación; control: monociclo, multiciclo y
segmentación; sistemas de memoria; sistemas de entrada-salida; interrupciones,
excepciones; y por último comportamiento y análisis de rendimiento.
Dos sesiones de clase semanales.
Laboratorio.
Las sesiones de Laboratorio tienen por objetivo adquirir experiencia directa en la
programación de computadores y microcontroladores.
Se efectuará una sesión de clases de laboratorio cuando sea preciso efectuar un preparativo
teórico para el desarrollo de algunas experiencias, las que se avisarán oportunamente. En
esas clases se expondrán: uso de herramientas computacionales, técnicas de programación
assembler, compilación cruzada, simulación, programación de temporizadores e
interrupciones.
Cada semana habrá una experiencia de laboratorio.
Es indispensable planificar por anticipado los ejercicios de laboratorio, algunos requieren
varias horas de preparación. Por esta razón la asignatura considera 4 créditos.
Trabajo de Grupo
Los Laboratorios corresponden a un trabajo de grupo.
El trabajo cooperativo es deseable como elemento de formación.
Algunos entienden que el trabajo puede dividirse por tres, en lugar de multiplicarlo (no en
volumen, sino en profundidad) por tres.
El aprendizaje cooperativo presenta las ventajas de la discusión grupal para entender
nuevas ideas, y la de repartir la carga del trabajo.
Es perfectamente válido dividir el trabajo, pero es indispensable después del trabajo
individual discutir los resultados y que cada miembro del grupo entienda los detalles y
fundamentos del trabajo. También es recomendable discutir el proyecto, antes de efectuar la
división del trabajo.
Es importante disponer de un horario común semanal para enfrentar las tareas de
laboratorio. No ha dado buenos resultados formar grupos con miembros que tienen horarios
incompatibles.
Durante las sesiones de laboratorio, pueden discutir con los ayudantes los detalles de las
tareas que sean necesarios.
Prof. Leopoldo Silva Bijit.
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ELO311 Estructuras de Computadores
ELO312 Laboratorio de Estructuras de Computadores
SIGLA: ELO-311
ASIGNATURA:
ESTRUCTURA DE COMPUTADORES DIGITALES
CREDITOS: 3
PRERREQUISITOS: Sistemas Digitales (ELO-211)
HRS.CAT.SEM.: 4 HRS.AYUD.SEM.:
2
HRS.LAB.SEM.: -
EXAMEN: No tiene.
OBJETIVOS:
Al aprobar la asignatura el alumno:
• Conocerá los fundamentos teóricos del diseño de los procesadores actuales.
• Podrá analizar y evaluar las técnicas de diseño de procesadores digitales.
CONTENIDOS:
1. Introducción.
2. Rendimiento.
3. Repertorio de instrucciones.
4. Unidad aritmética lógica.
5. Procesador.
6. Administración de la memoria.
7. Dispositivo de E/S.
8. Segmentación (Pipelining).
BIBLIOGRAFIA:
1. Patterson A. David, Hennessy L. John, Organización y Diseño de Computadores, McGrawHill, 1ª Ed., 1995.
2. Silva, L. Estructuras de Computadores, UTFSM 2000.
ELABORADO Leopoldo Silva Bijit
OBSERVACIONES:
APROBADO
FECHA
APROB.
ecc/22.9.2000.
Prof. Leopoldo Silva Bijit.
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ELO311 Estructuras de Computadores
ELO312 Laboratorio de Estructuras de Computadores
ASIGNATURA: LAB. DE ESTRUCTURA DE COMPUTADORES SIGLA: ELO-312
CREDITOS: 4
PRERREQUISITOS: Lab. de Sistemas Digitales (ELO-212).
HRS.CAT.SEM.: - HRS.AYUD.SEM.:
-
HRS.LAB.SEM.: 5
EXAMEN: No tiene.
OBJETIVOS:
Al aprobar la asignatura el alumno:
• Podrá programar, simular y verificar el correcto funcionamiento de programas en alto y bajo
nivel.
• Podrá diseñar, medir y evaluar el comportamiento de sistemas basados en computadores.
CONTENIDOS:
• Programación assembler y en lenguaje C.
• Diseño de un microcomputador básico y uso de lenguaje ensamblador.
• Manejo de recursos de hardware de bajo nivel utilizando un lenguaje de alto nivel.
• Uso de compiladores cruzados y plataformas de software.
• Emuladores de un microprocesador para depuración de programas.
• Comunicación con periféricos: teclados, terminales, impresoras.
BIBLIOGRAFIA:
1. Patterson A., David y Hennessy L., John. Organización y Diseño de Computadores, 1ª Ed.
Mc Graw-Hill, 1995
2. Silva, L. Estructuras de Computadores, UTFSM 2000.
3. González Vázquez, José. Introducción a los Microcontroladores, 1ed. Mc Graw-Hill, 1992.
ELABORADO Leopoldo Silva Bijit.
OBSERVACIONES:
APROBADO
FECHA
APROB.
ecc/22.9.2000.
Prof. Leopoldo Silva Bijit.
23-06-2003
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