FUNDAMENTOS DE LA ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

OBJETIVO GENERAL DEL CURSO:

Al finalizar el curso, el alumno será capaz de diseñar un sistema elemental para resolución de problemas, mediante la integración de los conocimientos conceptuales y la aplicación de los principios fundamentales de funcionamiento de una computadora

TEMAS Y SUBTEMAS:

1. FUNDAMENTOS DE LA ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

1. Principios del diseño de computadoras

1. Organización básica y diseño de la computadora

1. Códigos de instrucción
2. Unidad de control y sincronización de tiempo
3. Ejecución de instrucciones
4. Entrada/salida/interrupción
5. Descripción de la computadora
6. Diseño de una computadora básica

1. El papel del diseñador de computadoras
2. Estructura y funcionamiento de la computadora

1. Componentes del sistema
2. Organización del procesador
3. Estructura de registros

1. Registros visibles para el usuario
2. Registro de control y estados
3. Organización de registros

1. Gestión de memoria
2. Almacenamientos auxiliares
3. Velocidad de transmisión
4. Componentes para ensamble de equipo
5. Conjunto de instrucciones
6. Aplicaciones
7. Ambientes de servicio

1. Modelos de arquitectura de computadoras

1. Arquitecturas clásicas
2. Arquitecturas segmentadas
3. Arquitecturas de multiprocesamiento

1. COMPONENTES DE UNA COMPUTADORA

1. CPU

1. Características
2. Funcionamiento

1. Arquitecturas

1. Tipos

1. Memoria

1. Conceptos básicos del manejo de la memoria
2. Tipos de memoria

1. Memoria principal semiconductora
2. Memoria cache

1. Manejo de la entrada/salida

1. Módulos de entrada/salida
2.  Entrada/salida programada
3. Entrada/salida mediante interrupciones.

1. Acceso directo a memoria
2. Canales y procesadores de entrada/salida
3. Buses

1. Tipos de buses
2. Estructura de los buses
3. Jerarquías de los buses

1. Interrupciones

1. DISEÑO DE UNA COMPUTADORA BÁSICA

1. Arquitecturas del bus

1. Descripción del bus
2. Expansión del bus
3. Nivel de desempeño
4. Características físicas del bus

1. Comunicación interna

1. Buses

1. Bus Local
2. Bus de datos
3. Bus de direcciones
4. Bus de control
5. Buses normalizados

1. Direccionamiento

1. Modo real
2. Modo protegido
3. Modo real virtual

1. Temporización

1. Reloj del sistema
2. Reset del sistema
3. Estados de espera

1. Ciclos de lectura y escritura

1. En la memoria
2. E los puertos

1. Ciclos de interrupción
2. Direccionamiento de puertos

1. Decodificación de direcciones de puertos

1. Mapa de uso de memoria

1. Decodificación de direcciones de memoria
2. Memoria virtual
3. Memoria compartida
4. Memoria distribuida
5. Acceso directo a memoria

1. Control de periféricos

1. Banco de memoria
2. Disco flexible
3. Disco duro
4. Puerto serial
5. Puerto paralelo
6. Teclado

1. Transferencia de registros y micro-operaciones

1. Lenguaje de transferencia de registros
2. Transferencia de registros canal y memoria
3. Micro-operaciones aritméticas y lógicas

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE:

BAJO LA CONDUCCIÓN DEL DOCENTE:

Diseño de un acumulador lógico

Diseño de una computadora básica

Diseño e implementación de un sistema operativo para la computadora básica

Prueba del sistema operativo y computadora básica

INDEPENDIENTES:

Diseño de un acumulador lógico

Diseño de una computadora básica

Diseño e implementación de un sistema operativo para la computadora básica

Prueba del sistema operativo y computadora básica

CRITERIOS DE EVALUACIÓN SUGERIDOS:

Evaluación de conocimientos:

50% 3 exámenes escritos

Evaluación continua:

20% Tareas y trabajos

20% Exposición en clase y participación individual

10% Valores (Respeto y buenos hábitos)

BIBLIOGRAFÍA: 

1. Martínez Amador, Humberto (2012). Arquitectura de computadoras basado en competencias. México: Editorial Éxodo
2. Quiroga, Patricia (2010). Arquitectura de computadoras. México: Alfaomega grupo editor
3. Stallings, William (2008). Organización y arquitectura de computadoras. México: Prentice/Hall Pearson

PERFIL PROFESIOGRÁFICO DEL DOCENTE:

ESTUDIOS REQUERIDOS: Maestría o Licenciatura en Sistemas Computacionales, Ciencias de la Computación, Informática, Ingeniería Informática, Ingeniería en Sistemas, Ciencias, o carrera afín a la asignatura

EXPERIENCIA PROFESIONAL: Demostrar experiencia docente a nivel superior mínimo dos años, tener una formación pedagógica capaz de generar, motivar  y coordinar procesos de aprendizaje significativos y críticos.

OTROS REQUERIMIENTOS: Manejo de TICs, conducción de grupos, actualización en técnicas didácticas, poseer una posición reflexiva y crítica ante los diversos problemas que giran en torno a su práctica profesional.