UNLP
Planilla de Actividades Curriculares
Código: E0225
Arquitectura de Computadores I
Última Actualización de la Asignatura: 09/05/2014

« Volver a asignaturas Carrera:     cursada el año:  , en el  Semestre  
Ver en cátedras »


CARRERAS PARA LAS QUE SE DICTA

Carrera Plan Carácter Cantidad de Semanas Año Semestre
03024 - Ingeniería Electrónica 2002 Optativa
Totales: 0
Clases:
Evaluaciones:
5to Desde el 9º  info
-

CORRELATIVIDADES
Ingeniería Electrónica - Plan 2002
PARA CURSAR PARA PROMOCIONAR
(E0213) Circuitos Digitales y Microprocesadores
(E0213) Circuitos Digitales y Microprocesadores

INFORMACIÓN GENERAL 

Área: Sistemas Digitales y de Computadores
Departamento: Electrotecnia

Ingeniería Electrónica - 2002 plegar-desplegar

Tipificación: Tecnologicas Aplicadas

CARGA HORARIA

HORAS CLASE
TOTALES: 96hs SEMANALES: 6 hs
TEORÍA
-
PRÁCTICA
-
TEORÍA
3 hs
PRÁCTICA
3 hs

FORMACIÓN PRÁCTICA
Formación Experimental
12 hs
Resol. de Problemas abiertos
16 hs
Proyecto y Diseño
0 hs
PPS
0 hs

TOTALES CON FORMACIÓN PRÁCTICA: 124 hs

HORAS DE ESTUDIO ADICIONALES A LAS DE CLASE (NO ESCOLARIZADAS)
TEORÍA

-

PRÁCTICA

-


PLANTEL DOCENTE

No se ha actualizado el plantel docente aún.

OBJETIVOS

Esta asignatura parte de conceptos adquiridos previamente en "Circuitos Digitales y Microprocesadores", debiendo profundizarlos y extenderlos para el campo de los sistemas basados en monoprocesadores, teniendo en cuenta conceptos fundamentales de arquitectura, y destacando las características que pueden configurar una buena arquitectura. Asimismo, considera temas que corresponden a la organización, tales como las variantes en el diseño de la unidad de control. Debe realizar referencias introductorias a los lenguajes de alto nivel y a los sistemas operativos, con el fin de poder destacar en que consisten los soportes que la arquitectura del computador puede brindarles. Complementa los conocimientos sobre subsistemas de memoria y entrada / salida introduciendo conceptos avanzados.

PROGRAMA SINTÉTICO

Conceptos de Arquitectura de los sistemas computadores. Exoarquitecturas de procesadores actuales basados en registros.Repertorio de instrucciones.Soportes que debe brindar la arquitectura para los lenguajes de alto nivel. Endoarquitectura del procesador. Fundamentos de la microprogramación.Breve introducción a los sistemas operativos y soportes que a ellos debe brindar la arquitectura.Aspectos avanzados del subsistema de memoria, la memoria caché y los algoritmos de reemplazo de información. Memoria virtual.Aspectos avanzados del subsistema de entrada salida en sus diferentes modalidades, especialmente las transferencias autónomas y la configuración y arbitrje del bus. Diferentes mecanismos de excepción, soporte de la arquitectura para su manejo y prioridades e invocación del proceso para su tratamiento.

PROGRAMA ANALÍTICO 

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad


1- Introducción. Significado del concepto de arquitectura de computadores. Exo, endo y microarquitectura. Ejemplos. El procesador como intérprete del lenguaje de instrucciones: niveles de interpretación. Influencia de la tecnología y del software sobre la arquitectura. Lenguajes. Compilación e interpretación. Modelo clásico de Von Neumann. Características para organización de la arquitectura.

2 – Sistemas monoprocesadores: exoarquitectura. Procesadores en base a registros y discusión de sus prestaciones. Tipos de datos: números de coma fija y flotante. Caracteres y cadenas de caracteres. Lenguaje de bajo nivel. Modos de direccionamiento. Repertorio de Instrucciones: su organización. Longitud de palabra y su incidencia en la capacidad de direccionamiento. Formatos de instrucción. Instrucciones desde el punto de vista funcional.

3- Soporte para lenguajes de alto nivel. Asignación de memoria para los lenguajes estructurados en bloques. Datos locales y no locales. Variables referenciadas por dirección. Funciones y procedimientos: soportes de arquitectura para los mismos. Ejemplos de casos típicos en Lenguajes Pascal y “C”.

4 – Endoarquitectura y microprogramación. Microarquitectura. Las vías de transferencia de datos y comunicación entre los órganos internos del procesador. Unidad de Control y sus funciones. Diseño en base a lógica “cableada” y diseño por micro-programación. Memoria de control. Secuencia de microinstrucciones. Organización de la palabra de microinstrución. Aspectos temporales de la microprogramación. Emulación.

5 – Soporte para el Sistema Operativo. Sistemas operativos: funciones y tipos. El modelo de proceso. Protección, sincronización y conmutación de procesos. Manejo de interrupciones. Administración de memoria: sus objetivos. Concepto de memoria virtual. Traducción de direcciones y sus mecanismos: reubicación. Paginado, seg-mentación y segmentación paginada. Accesos a recursos compartidos. Bloqueos (“dead – locks”) y su prevención.

6 – Aspectos avanzados del subsistema de memoria. El problema de “latencia”. Memoria entrelazada y modelos para la misma. Memoria “cache”: sus fundamentos. Prestaciones de estas memorias y su evaluación. Formas de “mapeado” entre la memoria principal y la cahé. Algoritmos de reemplazo de información en la caché y modos de actualización de la memoria principal.


7 – Subsistemas y mecanismos de Entrada Salida (E/S). Estructura del subsistema y dispositivos de E/S. Clasificación de los dispositivos. Propiedades: tiempos de acceso, tiempos de transferencias de datos. Software para E/S. Procesos de E/S. E/S directa. E/S concurrente. Transferencias autónomas (DMA). Estructuras de controladores de E/S. Estructuras en base a “buses”. Configuración y temporización del bus. Arbitraje.

8 – Mecanismos de Excepción. Excepciones: definiciones. Excepciones del hard-ware y del software. Redundancia estática y dinámica para el hardware. Detección y manejo de excepciones por software. Soporte de arquitectura para el manejo de ex-cepciones: detección al nivel de arquitectura. Prioridades de excepción e invocación del proceso de tratamiento de tratamiento de excepción. Ejemplos.



BIBLIOGRAFÍA

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad



Assembly Languaje Programming for the IBM Personal Computer Bradley, David J. Prentice – Hall, 1984.
Los microprocesadores INTEL. Ar-quitectura, Programación e interfaces Brey, Barry B. Prentice – Hall, 1995
Computer Architecture De Blasi, Mario Addison-Wesley, 1990
Computadores y microprocesadores Downton, A. C. Addison-Wesley, 1993
Microprocessors/microcomputers Givone, Donal D. – Roesser, Robert P. Mc Graw-Hill, 1980
Introducción a los Microcontroladores. Hardware – Software - Aplicaciones González Vázquez, José Adolfo Mc Graw-Hill, 1992.
Arquitectura de Computadores. Un enfoque cuantitativo Hennessy, John L. – Patterson, David A. Mc Graw-Hill, 1994
Microcomputers/Microprocessors. Hardware, Software, and applica-tions. Hilburn, John L. – Julich, Paul M. Prentice – Hall, 1976
Computer and Parallel Processing Hwang, Kai - Brigs, Fayé A. Mc Graw-Hill, 1984
68.000 Microproccessor Handbook. Kane, Gerry Mc Graw-Hill, 1981
Microcomputadores Keil, Heinrich Marcombo S. A., 1988
Real-Time Systems Design and Analysis Laplante, Phillip A. IEEE Press, 1993
Introduction to Microprocessors: Software, Hardware, Programming Leventhal, Lance A. Prentice – Hall. 1978
Del Microprocesador al Microorde-nador Lilen, H. Marcombo S. A., 1978
Práctica con Microcontroladores de 8 bits. Martínez Perez, Javier – Barrón Ruiz, Mariano Mc Graw-Hill, 1995
Ingeniería Computacional. Diseño del Hardware. Morris Mano, M. Prentice – Hall, 1995
Computer Organization and Architecture. Designing for perfomance Stallings, William Prentice – Hall, 1993.

ACTIVIDADES PRÁCTICAS

Clases Prácticas: Se desarrollarán clases orientadas a la aplicación de los contenidos curriculares y ejercitaciones en el empleo del software y del hardware de los sistemas.Problemas relacionados con los modelos de programación, conjuntos de instrucciones, modos de direccionamiento, tratamiento de excepciones, manejo de periféricos y de memoria para sistemas constituidos por distintos procesadores. No se exigirá presentación de informes escritos. Carga horaria total: 12 horas.Desarrollo, ejecución y depuración de programas usando los lenguajes ensambladores específicos para cada procesador. Los alumnos presentarán los programas escritos con los resultados de su ejecución en el soporte que correspondiese. Carga horaria total: 12 horas.Análisis y optimización de programas que permiten interactuar con las partes constitutivas del sistema y sus periféricos. Los alumnos presentarán informes escritos sobre los análisis efectuados y sus variaciones. Carga horaria total: 12 horasEstudio y aplicaciones de sistemas de desarrollo con procesadores específicos.Los problemas serán planteados en el pizarrón sobre la base de textos impresos y resueltos por el alumno con la guía de los docentes auxiliares. Carga horaria total: 12 horasLos programas serán planteados sobre la base de textos impresos y desarrollados, ejecutados y depurados por el alumno con el asesoramiento de los docentes auxiliares.Los programas a analizar y los recursos informáticos necesarios para las actividades de Aplicación y Laboratorio estarán a disposición de los alumnos en los computadores del Laboratorio de Microcómputos del Departamento.Estas actividades y el estudio de los sistemas de desarrollo y sus aplicaciones se desarrollarán durante 48 horas con una distribución promedio de tres horas semanales.

METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA

Durante 3 horas semanales promedio se impartirán los contenidos programáticos en clases teóricas, de acuerdo a una distribución temática en el tiempo conocida previamente por los alumnos. Dada la naturaleza de la materia, además de textos y gráficos en el pizarrón, se utilizará el proyector de transparencias y otros recursos informáticos. El alumno contará con publicaciones específicas como complemento de la bibliografía recomendada. Durante tres horas semanales se desarrollarán clases orientadas a la aplicación de los contenidos curriculares mediante la realización de análisis y desarrollo de pro-gramas en lenguaje ensamblador para los procesadores 6809, 80X86 y 68.000 y el análisis de los sistemas a través del empleo de los soportes con que cuenta el De-partamento: sistemas de desarrollo con procesadores de la familia Motorola, micro-controladores y computadoras personales. Asimismo, los alumnos podrán efectuar consultas relacionadas con los contenidos generales de la materia en horarios asignados a esos efectos. Los recursos informáticos necesarios para las actividades de Aplicación y Laboratorio se encontrarán en los computadores del Laboratorio de Microcómputus del Departamento. A los efectos de lograr una adecuada adquisición y aplicación de los conocimientos que integran la materia se recomienda a todos los alumnos que:- asistan a y participen de todas las actividades que se desarrollarán los días Lunes y Jueves - realicen todas las tareas de Laboratorio y de desarrollo y análisis de programas que se plantean en las clases de aplicación- amplíen y profundicen los temas en estudio a través de la lectura de los textos existentes en la Biblioteca del Departamento.

SISTEMA DE EVALUACIÓN

La metodología de evaluación respeta la reglamentación vigente (Ordenanza 028/02) de nuestra Facultad. La asignatura se divide en dos módulos, por lo que el alumno rendirá dos evaluaciones escritas sobre los temas correspondientes a cada módulo. En estas evaluaciones se incluirán temas relacionados con los contenidos desarrollados en las actividades prácticas.

MATERIAL DIDÁCTICO

Los alumnos contarán con:1- Guías de Trabajos Prácticos.2- Publicaciones específicas para los distintos temas.3- Publicaciones descriptivas del hardware y del software de los sistemas de desarrollo a emplear.

ACTIVIDAD LABORATORIO-CAMPO


Calle 1 y 47 - La Plata (B1900TAG) - Pcia. de Buenos Aires - Argentina - Tel: (54) (221) 425-8911     -     Contacto: sistemas@ing.unlp.edu.ar