ARQUITECTURA DE COMPUTADORES I

ARQUITECTURA DE COMPUTADORES I

DOBLE GRADO EN INGENIERÍA INFORMÁTICA DE SISTEMAS DE INFORMACIÓN Y EN INFORMACIÓN Y DOCUMENTACIÓN

1. Datos de la asignatura

(Fecha última modificación: 21-07-17 21:57)
Código
105906
Plan
ECTS
6.00
Carácter
BÁSICA
Curso
2
Periodicidad
Segundo Semestre
Área
ELECTRÓNICA
Departamento
Física Aplicada
Plataforma Virtual

Campus Virtual de la Universidad de Salamanca

Datos del profesorado

Profesor
Yahya Moubarak Meziani
Grupo/s
1
Departamento
Física Aplicada
Área
Electrónica
Centro
E. Politécnica Superior de Zamora
Despacho
223 Ed. Magisterio (Campus Viriato)
Horario de tutorías

http://poliz.usal.es/politecnica/v1r00/?m=Tutorias

URL Web
-
E-mail
meziani@usal.es
Teléfono
923294436. Ext. 6331
Profesor
Ignacio Íñiguez de la Torre Mulas
Grupo/s
1
Departamento
Física Aplicada
Área
Electrónica
Centro
E. Politécnica Superior de Zamora
Despacho
201 Ed. Politécnica (Campus Viriato)
Horario de tutorías

http://poliz.usal.es/politecnica/v1r00/?m=Tutorias

URL Web
http://diarium.usal.es/indy/
E-mail
indy@usal.es
Teléfono
+34 677 565 427

2. Sentido de la materia en el plan de estudios

Bloque formativo al que pertenece la materia.

La asignatura forma parte de la materia COMPUTADORES, que incluye las asignaturas Arquitectura de Computadores I y Arquitectura de Computadores II

Papel de la asignatura.

La asignatura pertenece al módulo de formación básica. En ella los estudiantes obtienen las destrezas acerca de circuitos electrónicos digitales necesarias para el estudio de la organización y arquitectura de los computadores

Perfil profesional.

Al ser una asignatura de carácter básico, es fundamental en cualquier perfil vinculado al Grado en Ingeniería Informática en Sistemas de Información.

3. Recomendaciones previas

Se recomienda haber cursado las asignaturas “Física” y “Sistemas Informáticos”, del primer semestre.

4. Objetivo de la asignatura

  • Ser capaz de conocer y utilizar diferentes sistemas de codificación para representar la información en circuitos digitales básicos
  • Saber manejar los principios del álgebra de Boole para la simplificación de funciones lógicas y el diseño de circuitos digitales
  • Saber manejar en el laboratorio los diferentes tipos de puertas lógicas y construir con ellos circuitos digitales
  • Ser capaz de analizar y diseñar circuitos combinacionales y secuenciales
  • Conocer los principios de los circuitos aritméticos digitales fundamentales
  • Saber relacionar los distintos circuitos digitales estudiados en la asignatura con su papel en la organización y arquitectura de un computador
  • Conocer los distintos tipos de memorias para su adecuada utilización en aplicaciones informáticas
  • Ser capaz de diseñar y utilizar circuitos conversores de señales analógicas a digitales y de digitales a analógicas.
  • Adquirir destrezas en el manejo de herramientas de simulación y diseño de circuitos digitales

5. Contenidos

Teoría.

TEMA 1.- Fundamentos de electrónica digital

  • Electrónica analógica y digital
  • Fundamentos de codificación de la información en circuitos digitales
  • Bases del álgebra de Boole
  • Representación de variables lógicas
  • Módulos básicos para la síntesis de funciones lógicas
  • Representación y Simplificación de funciones lógicas

TEMA 2.- Circuitos combinacionales

  • Análisis de circuitos combinacionales
  • Síntesis de circuitos combinacionales
  • Bloques funcionales combinacionales
  • Circuitos combinacionales integrados y sus aplicaciones
    • Sumador en binario, sumador en BCD, restadores, Multiplicadores y divisores
    • Comparadores
    • Decodificador – Codificador
    • Demultiplexor – Multiplexor
  • Dispositivos lógicos programables (PLD)
    • Memoria programable de solo lectura (PROM)

    • Matriz lógica programable (PLA)

    • Matriz lógica programable (PAL) 

    • GAL: Matriz lógica genérica.

TEMA 3.- Circuitos secuenciales

  • Introducción
  • Latch y biestables (flip-flop)
    • Latch RS
    • Biestables: RS, D, T, y JK
    • Disparo de biestables (Triggering)
  • Ejemplos
    • Biestable D con diferentes disparos
    • Divisor de frecuencia y Contador
    • Contador síncrono y asíncrono.
    • Registro de desplazamiento
  • Análisis de circuitos secuenciales síncronos
  • Síntesis de circuitos secuenciales síncronos
  • Análisis y síntesis de circuitos secuenciales asíncronos
    • Circuitos secuenciales asíncronos de modo de nivel
    • Circuitos secuenciales asíncronos de modo de pulso

TEMA 4.- Tecnología de memorias

  • Introducción
  • Conceptos básicos
  • Jerarquía de memorias
  • Clasificación de memorias por tiempo y tipo de acceso
  • Memorias semiconductoras activas
  • Memorias ROM, EPROM y Flash
  • Expansión de Memorias
    • Expansión de la longitud de palabra
    • Expansión de la capacidad de palabra
    • Tipos especiales de memorias: FIFO, LIFO, CCD, …

TEMA 8.- Conversores A/D y D/A

  • Introducción
  • Amplificador operacional
  • Conversores analógico-digital (ADC)
    • ADC Flash (o paralelo)
    • ADC de pendiente doble
    • ADC por aproximaciones sucesivas
  • Conversores digital-analógico (DAC)
    • DAC con ponderación binaria
    • DAC en escalera R/2R.

Práctica.

  • Problemas y seminarios de los Temas 1-8
  • Prácticas de Laboratorio: montaje de circuitos digitales y comprobación mediante simuladores (Logisim, PSPICE, etc.)
  • Puertas lógicas básicas y diseño de un circuito combinacional.
  • Diseño de circuito combinacioneles usando Decodificador y Demultiplexor.
  • Flip-flops y diseño de registros de desplazamiento
  • Diseño de circuitos secuenciales
  • Contador síncrono y asíncrono
  • Caracterización del contador/descontador CD4029B
  • Conversores DAC
  • Temporizador 555

6. Competencias a adquirir

Básicas / Generales.

CB 05. Conocimiento de la estructura, organización, funcionamiento e interconexión de los sistemas informáticos, los fundamentos de su programación, y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería.

Transversales.

CT 01. Capacidad de organización, gestión y planificación del trabajo. CT 02. Capacidad de análisis, crítica y síntesis.

CT 03. Capacidad para relacionar y gestionar diversas informaciones e integrar conocimientos e ideas.

CT 04. Capacidad para comprender y elaborar modelos abstractos a partir de aspectos particulares.

CT 05. Capacidad de toma de decisiones.
CT 07. Capacidad de actualización y continua integración de las nuevas tecnologías.

CT 09. Capacidad de comunicación, tanto oral como escrita, de conocimientos, ideas, procedimientos, y resultados, en lengua nativa.

CT 10. Capacidad de integración en grupos de trabajo unidisciplinares o multidisciplinares.

CT 11. Aprendizaje autónomo.

7. Metodologías

Clases magistrales de teoría

Se expondrá́ el contenido teórico de los temas en clases presenciales, para transmitir a los estudiantes los conocimientos ligados a las competencias previstas.

Seminarios

Se realizarán seminarios que permitirán fijar y ampliar los conocimientos adquiridos en las sesiones magistrales. Se desarrollarán los conceptos clave por medio de ejercicios especialmente diseñados al efecto, de forma que los estudiantes adquieran las competencias previstas, en grupos reducidos y con la participación activa de los alumnos. Asimismo, se propondrán ejercicios y cuestiones adicionales para la resolución individual y entrega por parte de los alumnos.

Clases prácticas (laboratorio)

Las clases prácticas se realizarán en el Laboratorio de Electrónica (Ed. Piedra)

Consistirán en el montaje de circuitos electrónicos digitales en los entrenadores del laboratorio. En la mayor parte de los casos los estudiantes deberán haber diseñado previamente los circuitos y comprobado su funcionamiento en simuladores con anterioridad a la realización de la práctica.

Tutorías                              

Las tutorías, tanto de tipo presencial como on-line, tienen como objetivo fundamental que los estudiantes puedan exponer las dificultades y dudas que les hayan surgido, tanto en la comprensión de la teoría como en la resolución de los problemas. Se fomentará la discusión entre los estudiantes para aclarar todas las cuestiones.

Exposiciones y debates de trabajos

Los alumnos habrán de realizar trabajos, supervisados por el profesor, que se defenderán en grupo reducidos. Los trabajos estarán ligados a conceptos y problemas relacionados con el contenido de la asignatura. Se fomentará el debate y la discusión de los trabajos por parte de todos los estudiantes.

Interacción online

Se realizará mediante la plataforma Studium de la USAL. Se utilizará para la planificación, el intercambio de documentos y la interacción habitual con los estudiantes para el desarrollo de las actividades previamente descritas.

8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes

9. Recursos

Libros de consulta para el alumno.

T. L. Floyd. Fundamentos de Sistemas Digitales (9ª ed.). Prentice Hall (2006).

A. Lloris Ruíz, A. Prieto Espinosa, L. Parrilla Roure, Sistemas digitales (2ª Ed.). McGraw.-Hill (2003)

D. Pardo Collantes y L. A. Bailón Vega. Fundamentos de Electrónica Digital. Ediciones Universidad de Salamanca (2006).

Otras referencias bibliográficas, electrónicas o cualquier otro tipo de recurso.

R. Tokheim. Electrónica digital. 7ª Edición, Ed. McGraw-Hill (2008)      

Material proporcionado a través del Campus Virtual (Studium) de la USAL

10. Evaluación

Consideraciones generales.

La evaluación de la adquisición de competencias de la asignatura se basará en el trabajo continuado, controlado periódicamente con diferentes instrumentos de evaluación, conjuntamente con una prueba escrita final.

Criterios de evaluación.

La adquisición de las competencias se evaluará a partir de la valoración de los resultados de aprendizaje de carácter teórico y práctico mediante actividades de evaluación continua, defensa de trabajos y una prueba escrita final.

La prueba escrita final tendrá un peso porcentual del 50% de la nota final, siendo necesario un mínimo de 3.5 puntos sobre 10 para la aprobación de la asignatura. La valoración de trabajos, informes, resolución de problemas, asistencia y participación tendrá un peso porcentual del 50% de la nota final.

Instrumentos de evaluación.

Prueba escrita final en forma de cuestiones teóricas y prácticas.
Resolución individual de ejercicios propuestos y discusión presencial/online de los mismos.

Asistencia activa a las prácticas de la asignatura, incluyendo la elaboración de informes sobre las mismas (discusión, análisis y conclusiones de los resultados obtenidos en las prácticas de laboratorio).

Realización de trabajos y/o discusión y participación en los seminarios de la asignatura.

Recomendaciones para la evaluación.

Para la adquisición de las competencias previstas en esta asignatura se recomienda la asistencia y participación activa en todas las actividades programadas.

Recomendaciones para la recuperación.

Al igual que en la evaluación ordinaria, se recomienda haber asistido y participado activamente en las actividades programadas durante el periodo lectivo.

11. Organización docente semanal