Arquitectura del Computador

DIRECCIÓN GENERAL DE CULTURA Y EDUCACIÓN
DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR
ESTABLECIMIENTO: INSTITUTO SUPERIOR DE FORMACIÓN DOCENTE Y
TÉCNICA Nº 172 – LOMAS DE ZAMORA
CARRERA:
Técnico Superior en Análisis de Sistemas
ASIGNATURA:
Arquitectura del Computador
PROFESOR:
Ing. Oscar Montes
CURSO:
Primer año (1º 2°)
CICLO LECTIVO:
2013
Objetivos:
 Reconocer los componentes de una computadora.
 Adquirir habilidades operacionales en los códigos y sistemas de numeración utilizados
por las computadoras digitales.
 Evaluar fallas para determinar si son debidas al software o al hardware.
 Facilidad para adecuar el diseño de un sistema a los condicionantes del hardware
existente.
Contenidos:
Unidad I:
Sistemas de numeración: conversión entre sistemas, Teorema Fundamental de la
Numeración. Relación entre sistemas de numeración y tipo de computadora. El sistema binario:
conversión entre decimal y binario y viceversa (TFN). Operaciones de suma, resta,
multiplicación, Complemento a uno y a dos: utilidad y formas de uso generales. Sistema octal: su
relación con el binario, conversiones directas entre octal y binario y viceversa y del octal al
decimal (TFN). Sistema hexadecimal: su relación con el binario, conversiones diversas,
operaciones de suma y resta. Representación de números negativos y decimales; convención de
la representación de punto flotante fijo y variable de simple y doble precisión.
Unidad II:
Compuertas electrónicas. Compuerta Y, NoY, O, NoO, Oexclusiva. Álgebra de
Boole, postulados y teoremas. Teorema de De Morgan. Funciones canónicas de hasta 4
variables, simplificación por diagramas de Karnaugh, Circuito semisumador. Circuito sumador.
Circuito restador.
Unidad III:
Conceptos de hardware y software. Esquema general de conexiones basado en
buses. Arquitectura Harvard y Von Neumann. Estudio por separado de los componentes más
usados: CPU, Discos flexibles, rígidos, Floptical y CD ROM: capacidad de almacenamiento,
velocidad de transferencia de datos, fallas, ventajas y desventajas de cada uno. Cantidad y
función de los diferentes buses. Ciclo de interrupciones como control del bus. Interrupciones
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enmascarables y no-enmascarables. DMA. Memorias: volátiles y permanentes; diferentes tipos
de RAM y ROM. Interfase serie y paralelo: velocidades de transmisión de datos, distancias
típicas de conexión según diferentes protocolos. MODEM: su utilidad, velocidades típicas;
teorema de Shannon sobre las comunicaciones. Impresoras: diferencias entre los modelos del
mercado, costo por impresión, resolución, colores, fallas más comunes. Mouse: diferentes tipos y
fallas. Monitores: generación de la imagen, generación de los colores, cantidad de información,
tarjetas gráficas.
Estrategias:
El dictado de la materia presenta dos particularidades que son la
rapidez de cambios y el carácter técnico especializado. Los cambios tecnológicos que ocurren
una o dos veces al año tienden, en general, a un incremento en la velocidad de procesamiento o a
mejorar la eficiencia, no cambian los algoritmos de funcionamiento y esto hace posible que si el
profesor conoce estos algoritmos su clase no sufra obsolescencia conceptual.
Debido a que los componentes tienen asociada una gran parte de
electrónica, esto hace que sólo algunas publicaciones destinadas a esa rama de la ciencia se
ocupen de interiorizarse del funcionamiento interno de la computadora. Es por ello que la
bibliografía comercial que se puede recomendar para los estudiantes es muy escasa pues
deberían recorrer toda una colección de revistas para encontrar los temas específicos que
interesan en la materia.
Teniendo en cuenta estas características, he escrito unos apuntes
sobre temas importantes adicionados con investigaciones en Internet y algunos fundamentos
básicos de Física que sustentan los conceptos funcionales.
Dentro de las estrategias de aprendizaje se incluye la muestra de
una cantidad de elementos reales en desuso para que los alumnos aprendan a reconocer ese
componente de forma visual y puedan estructurar su forma con la funcionalidad y así fijen los
conocimientos adquiridos en clase.
La primera mitad del año lectivo se dedica al manejo de diferentes
bases de numeración utilizada en el campo informático, para este caso se contempla la
posibilidad de coordinar esfuerzos con Álgebra para integrar los temas de lógica de ambas
materias. Este año trataremos de usar el esquema de tiempos presenciales propuetso por la DES,
utilizando un porcentaje del tiempo (30%) a prácticas y ayuda pedagógica a los alumnos que
presenten rendimientos académicos inferiores al promedio.
Puede sumarse a esta propuesta un estudiante avanzado de la
carrera o un egresado como ayudante de cátedra (ad-honorem) dándole la oportunidad de
adquirir experiencia en la docencia.
Cronograma de tiempos y actividades:
Se decidió usar el primer cuatrimestre (habitualmente más largo
que el segundo) para la Unidad I y II y el segundo cuatrimestre para la Unidad III.
En los primeros encuentros se formarán los grupos para la
investigación y presentación de los temas de hardware, se dará un tema a cada grupo y el día que
deberá exponer ante sus compañeros.
Como fechas tentativas de no presencialidad, se proponen seis
horas (Jueves) previas a cada parcial, con un total de doce módulos anuales.
Bibliografía:
Como se señaló oportunamente la bibliografía es escasa, en parte
por el problema de rápida obsolescencia. Se consigue bastante información en colecciones de
revistas dedicadas a la electrónica, pero cada revista tiene sólo una porción del tema, lo que
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obligaría a tener toda la colección y seleccionar los temas pertinentes. Es por esto que dentro de
la bibliografía recomendada se agregan los escritos del autor del presente, que tratan de cubrir
los vacíos dejados por omisión o desactualización de libros comerciales.
Arquitectura de Computadoras, Morris Mano, Prentice Hall Hispanoamericana, 1993.
Introducción a la Informática, Albarracín y otros, Ed. Mc Graw Hill, 1996.
Suplementos de diarios.
Revistas especializadas (PC Magazine, PC User´s, etc.).
Apuntes de los alumnos.
La Biblia del Hardware -PC User´s -.
Apuntes realizados por el profesor.
Evaluación:
Cursada
Para aprobar la cursada de la materia se necesitarán tres condiciones:
1) Tener el porcentaje de asistencia exigido por la DGCyE (60%).
2) Haber expuesto el tema de investigación en tiempo y forma.
3) Aprobar el/los parciales que se pacten en el año, preferiblemente dos y una
recuperación.
Aprobación de la materia
El alumno deberá tener cursada la materia y aprobar un examen final en las
fechas que determine la Institución.
Ing. Oscar Montes
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