OAC2_Programacion_Analitica

Prof. Vladimir Villarreal C., PhD OAC 2 UTP Chiriqu 1

UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE PANAM FACULTAD DE INGENIERA DE SISTEMAS COMPUTACIONALES

DEPARTAMENTO DE ARQUITECTURA Y REDES DE COMPUTADORAS CARRERA: INGENIERA DE SISTEMAS Y COMPUTACIN

PROGRAMA ANALTICO DE ASIGNATURA ASIGNATURA: ORGANIZACIN Y ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS II PRE-REQUISITO: Organizacin y Arquitectura de Computadoras I CODIGO: 8734 CREDITOS: 4 HORAS DE CLASE: 3 HORAS DE LAB.: 2 FACILITADOR: Dr. Vladimir Villarreal C. CORREOS: [email protected] / [email protected] MISION DE LA UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE PANAM Aportar a la sociedad capital humano integral, calificado, emprendedor e innovador con pensamiento crtico y socialmente responsable en ingeniera, ciencia y tecnologa. Generar conocimiento apropiado para contribuir al desarrollo sostenible del pas y de Amrica Latina. Responder a los requerimientos del entorno.

VISIN DE LA UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE PANAM La Universidad Tecnolgica de Panam ser reconocida como una institucin lder a nivel de Amrica Latina, por su calidad en la formacin integral del recurso humano, as como en la generacin y transferencia de conocimiento en ingeniera, ciencias y tecnologa y su aplicacin para el bienestar social de la comunidad, sustentada en una eficiente gestin. MISIN DE LA FACULTAD DE INGENIERA DE SISTEMAS COMPUTACIONALES Formar y mantener actualizado recurso humano de la ms alta calidad y confiabilidad, como ciudadano integral, dotado de todas las capacidades y destrezas que requiera el mercado de las tecnologas de informacin y comunicacin (TICs), para contribuir al desarrollo de nuestro pas.

VISIN DE LA FACULTAD DE INGENIERA DE SISTEMAS COMPUTACIONALES


1. Cuenta con infraestructuras propias modernas, que albergan a todos sus estudiantes de la Sede Panam, con aulas equipadas

para el uso de tecnologa audiovisual como apoyo al proceso enseanza/aprendizaje. 2. Mantiene Laboratorios con equipo computacional de calidad, suficiente y apropiado para dar soporte a todas las carreras y

programas que se ofrecen. 3. Cuenta con cerca de un 60% de su personal docente de tiempo completo con ttulos o estudios de postgrados, maestras y de

doctorados. 4. Posee un recurso humano calificado en el dominio y uso de nuevas tecnologas (tecnologa mvil, de multimedios, otros). 5. Mantiene planes de estudios actualizados y acordes con el mercado nacional e internacional, lo cual garantiza un profesional

altamente calificado, competitivo y con un alto grado de autoestima. 6. Posee programas quinquenales de investigacin formalmente definidos, que garantizan la proyeccin, la pertinencia y

transferencia de conocimiento entre universidades, la empresa privada, las entidades estatales, en el campo de la tecnologa de informacin y comunicacin.

7. Posee alianzas estratgicas con los principales proveedores de hardware y software a nivel nacional e internacional, que garantiza una constante capacitacin e investigacin de los docentes y estudiantes en el rea de tecnologa de informacin y comunicacin.

8. Cuenta con programas y servicios que ayudan al perfeccionamiento acadmico y de investigacin de los estudiantes de las diversas carreras que ofrece la Facultad.

JUSTIFICACIN Y COMPETENCIAS:

JUSTIFICACIN: COMPETENCIAS BSICAS: Este curso sirve para complementar los aprendizajes obtenidos en el curso de Organizacin y Arquitectura de Computadoras II, para la realizacin de los estudios establecidos en el Programa de la Lic. en Ingeniera de Sistemas y Computacin. Es importante contar con una nivelacin que equipare las competencias tcnicas desde los diversos campos disciplinarios que se relacionan con los nuevos microprocesadores, y as, garantizar a los participantes el dominio de los conceptos de procesamiento paralelo, procesamiento segmentado, procesadores multincleos, y las nuevas arquitecturas emergentes

Manejo de las TICs Bsqueda de Informacin Comunicacin oral y escrita Disposicin en las Matemticas Disposicin para aprender Habilidad para la lgica Lectura y comprensin del idioma ingls Responsabilidad individual


para computadoras de escritorio, porttiles y servidores. En consecuencia, el curso de Organizacin y Arquitectura de Computadoras II involucra, tanto la estructura bsica de los microprocesadores, hasta el estudio de las ltimas versiones emergentes del mercado.

COMPETENCIAS GENRICAS: COMPETENCIAS TCNICAS/ESPECIFICAS:

Espritu investigador Trabajo en Equipo Iniciativa Liderazgo Habilidad analtica tica, valores y responsabilidad social

0.2.1 Manejar los conceptos bsicos sobre las Tecnologas de la Informacin y Comunicacin (TICs) de acuerdo a las tendencias tecnolgicas.

0.2.1.1 Conocer las partes que componen un

microprocesador, su funcionamiento y la gestin que realiza sobre el sistema de computacin, de acuerdo a las tendencias tecnolgicas.

0.2.1.2 Desarrollar programas de bajo nivel, en

memoria real y a travs de compiladores, que permitan dar seguimiento a los registros y elementos que participan en el procesamiento de instrucciones por el microprocesador.

0.2.1.3 Simular, a travs de software especializado,

circuitos lgicos que representan los componentes del microprocesador, para la resolucin de problemas.

0.2.1.4 Realizar benchmark para microprocesadores

0.2.1.5 Analizar las arquitecturas y tendencias de los

microprocesadores emergentes.


DESCRIPCIN El vertiginoso avance de la tecnologa, exige que el profesional de computacin de nuestros das, demuestre habilidades y conocimientos terico/prcticos referente a las diversas caractersticas, fsicas y lgicas, de los componentes de los computadores, de tal forma, que su capacidad de resolver problemas se vea ampliada, pues ya no slo se limitar a tareas de soporte, sino que adems, ser capaz de enfrentar situaciones relacionadas a la eficiencia de los equipos y dispositivos, siendo capaz de seleccionar adecuadamente los mismos, analizar sus diversas caractersticas y/o capacidades, configurar o reconfigurar los mismos para su mxima explotacin, y por ende, mejorar la eficiencia de la organizacin. A travs de esta asignatura, se pretende capacitar al estudiante en el conocimiento del funcionamiento interno de los microprocesadores, dominio de los conceptos de procesamiento paralelo, procesamiento segmentado, procesadores multincleos, y las nuevas arquitecturas emergentes para computadoras de escritorio, porttiles y servidores junto a todos los componentes que la apoyan durante el procesamiento de las instrucciones.

La metodologa a seguir durante el curso consistir en presentaciones magistrales por parte del docente, resolucin de problemas en el aula de clases, conversatorios, lecturas, presentaciones por parte de los estudiantes, talleres y laboratorios, entre otros.

Para efectos de evaluacin se emplearn pruebas diagnsticas, formativas y sumativas, definiendo controles en cada una de ellas, con el fin de determinar el grado de comprensin y dominio de los conocimientos terico-prcticos impartidos, empleando herramientas tales como: presentaciones orales, exmenes escritos, proyectos de investigacin, pruebas de rendimiento de los componentes del computador, y otras. CONTENIDO

Mdulo I: Estructura de la CPU Duracin: 3 semanas

CONTENIDO ESTRATEGIAS EVALUACIN RECURSOS

SEMANA 1. 1.1 Organizacin

1.1.1 Funciones 1.1.2 Estructura Interna 1.1.2.1 Registros Especiales

Interrogatorio Grupos de discusin Trabajo grupal Organizar grupos de

trabajo Revisin y

Presentacin del curso, objetivos, plan a desarrollar, actividades y asignaciones y discusin de la evaluacin. Asignacin 1: Desarrollar

Tablero Diapositivas Proyector multimedia Computador Bibliografa


1.1.2.2 Unidad de Control 1.1.2.3 Unidad Aritmtica Lgica

retroalimentacin Asignar temas para

grupos de discusin Entrega de gua de

laboratorio

la siguiente investigacin: caractersticas y funcionalidades del software MPLAB. Para que se usa, requerimientos tcnicos. Debe subirse en formato pdf a la plataforma moodle. Descargar la versin de su sistema operativo para desarrollar las prctica en clase. Segunda Clase

Apuntes Internet

SEMANA 2. 1.2 Funcionamiento de la Unidad de Control 1.2.1 Microoperaciones del Ciclo de Instruccin

1.2.1.1 Ciclo de Captacin

1.2.1.2 Ciclo Indirecto 1.2.1.3 Ciclo de Interrupcin 1.2.1.4 Ciclo de Ejecucin 1.2.2 Controles del procesador 1.2.2.1 Requisitos funcionales 1.2.2.2 Seales de control

1.2.3 Segmentacin de Instrucciones 1.2.3.1 Estrategia 1.2.3.2 Tratamiento de saltos


trabajo Revisin y



laboratorio

Asignacin 2: Elabore un diagrama del funcionamiento de l Ciclo de captacin, con cada uno de sus subciclos. Subir un documento en formato pdf a moodle. Trabajo individual. Evite copiar y pegar. Segunda Clase

Tablero Diapositivas Proyector multimedia Computador Bibliografa Apuntes Internet

SEMANA 3. 1.3 Funcionamiento de la Unidad Aritmtica Lgica 1.3.1 Registros / Circuitos 1.3.1.1 Sumador / Restador 1.3.1.2 Multiplicador 1.3.1.3 Problemas prcticos

Revisin y retroalimentacin

Asignar temas para grupos de discusin

Entrega de gua de laboratorio

Asignacin 3: Desarrollo de prctica con MPLAB. En el saln de clases. Primera Clase Asignacin 4: Desarrollar la siguiente investigacin:

Tablero Diapositivas Proyector multimedia Computador Bibliografa Apuntes


qu es Arduino, caractersticas, requerimientos, elementos que lo componen, e informacin asociado a su funcionamiento. Segunda Clase

Internet

Mdulo II: Repertorio de Instrucciones: caractersticas y funciones Duracin: 4 semanas


SEMANA 4.

2.1 Caractersticas de una

instruccin de mquina 2.1.1 Formatos 2.1.2 Elementos 2.1.3 Representacin 2.1.4 Tipos de instruccin

2.1.4.1 De procesamiento de datos


trabajo Revisin y



laboratorio

Laboratorio 1: Desarrollo de problemas con MPLAB. Individual. Entregar los fuentes y las capturas de pantalla de su ejecucin en un informe final. Segunda Clase


SEMANA 5.

2.1.2.1 De almacenamiento de datos

2.1.2.2 De transferencia de datos

2.1.2.3 De control 2.1.3 Nmero de direcciones


trabajo Revisin y


grupos de discusin

Asignacin 5: Elabore una lista de los diversos entornos de desarrollo que se pueden utilizar para programacin en lenguaje mquina. Presente las interfaces de cada uno. Subir un documento en formato pdf a moodle.




Trabajo individual. Evite copiar y pegar. Primera Clase

SEMANA 6.

2.2 Tipos de Operandos 2.2.1 Direcciones 2.2.2 Nmeros 2.2.3 Caracteres 2.2.4 Datos lgicos 2.2.5 Representacin interna (

32 bits )




Asignacin 6: Desarrollar el punto 2.3 y 24 del contenido con base a los tipos de operandos y tipos de operaciones en lenguaje mquina. Subir un documento en formato pdf a moodle. Trabajo individual. Evite copiar y pegar. Segunda Clase


SEMANA 7. 2.3 Tipos de Operaciones

Cdigos de Operacin 2.3.1 Transferencia de datos 2.3.2 Aritmticas 2.3.3 Lgicas 2.3.4 Conversin 2.3.5 E/S 2.3.6 Control del sistema 2.3.7 Control de flujo




Laboratorio 2: Desarrollo de problemas iniciales de lenguaje mquina. Desarrollarlos de forma individual. Segunda clase


Mdulo III: Repertorio de Instrucciones: modo de direccionamiento y formatos Duracin: 4 semanas


SEMANA 8. 3.1 Direccionamientos

3.1.1 De Registro 3.1.2 Inmediato 3.1.3 Directo 3.1.4 Indirecto con Registro


Parcial 1 Por cada examen debe redactarse una reflexin sobre los problemas presentados durante el

Tablero Diapositivas Proyector multimedia Computador


3.1.5 Por Desplazamiento (base + ndice )

3.1.6 Relativo

trabajo Revisin y


grupos de discusin Parcial

desarrollo del examen. Esta reflexin debe hacerse sobre el tipo de examen, el material estudiado, las dificultades para estudiarlo y su preparacin con el material dado por el profesor. Esta reflexin debe adjuntarse al portafolio de la asignatura. Segunda Clase

Bibliografa Apuntes Internet

SEMANA 9.

3.2 Direccionamientos (continuacin) 3.1.7 De Registro 3.1.8 Inmediato 3.1.9 Directo 3.1.10 Indirecto con Registro 3.1.11 Por Desplazamiento

(base + ndice ) 3.1.12 Relativo


trabajo Revisin y



laboratorio

Asignacin 7: Explique las diferentes tcnicas de direccionamiento. Trabajo individual. Evite copiar y pegar. Segunda Clase


SEMANA 10.

3.3 Formato de Instrucciones 3.1.13 Longitud de la instruccin 3.1.14 Asignacin de bits 3.1.15 Notacin de registros




Laboratorio 3: Desarrollo de problemas iniciales de lenguaje ensamblador. Desarrollarlos de forma individual. Primera y Segunda Clase


SEMANA 11.


3.4 Lenguaje Ensamblador 3.3.1 Requerimientos

3.3.2 Creacin de un programa 3.3.3 Ensamblaje

3.3.4 Enlace 3.3.5 Carga y ejecucin




Laboratorio 4: Prcticas de algunos problemas en emsamblador. Primera y Segunda clase.


Mdulo IV: Arquitectura y procesadores RISC - CISC Duracin: 5 semanas


SEMANA 12.

4.1 Introduccin 4.2 RISC

4.2.1 Fundamentos y Origen 4.2.2 Arquitectura 4.2.3 Principios de diseo 4.2.4 Compiladores 4.2.5 Capacidad de

procesamiento


trabajo Revisin y


grupos de discusin Parcial

Laboratorio 4 - Continuacin: Prcticas de algunos problemas en ensamblador. Primera Clase.


SEMANA 13.

4.3 RISC vs CISC


trabajo Revisin y


grupos de discusin

Asignacin 8: En dos grupos dividir el mdulo IV. Un grupo definir las caractersticas de los procesadores RISc y el otro grupo los procesadores CISC. Para los procesadores CISC debe completarse la misma informacin que se




lista en el punto 4.2 para los procesadores RISC. Cada grupo debe explicar investigacin mediante diapositivas. Segunda Clase.

SEMANA 14.

4.4 RISC vs CISC




Parcial 2 Segunda Clase.

Diapositivas Proyector multimedia Computador Bibliografa Apuntes

SEMANA 15.

Presentacin del proyecto final

Entrega documento del proyecto final Entrega del proyecto final

Diapositivas Proyector multimedia Computador Internet

SEMANA 16. Recuperacin de asignaciones y evaluacin del curso

Entrega de tareas pendientes y evaluacin del curso

Evaluacin de la asignatura y cumplimiento de los objetivos por parte de los estudiantes.

Proyector multimedia Computador Internet

PROYECTO FINAL En grupo de dos estudiante, se debe desarrollar un proyecto final en Lenguaje Ensamblador. Durante las primeras semanas del semestre se estarn dando los lineamientos oportunos para su desarrollo y entrega. MTODO DE EVALUACIN Se realiza una evaluacin basndose en los siguientes parmetros:


Es obligatoria la asistencia a clase. Se evala de forma continua, exclusivamente en el laboratorio y durante los horarios asignados a las clases y en los plazos

indicados, la realizacin, de las prcticas propuestas. Se valorar la exposicin de trabajos en clase as como otras actividades que puedan sugerirse durante el curso para mejorar la

nota obtenida con los procedimientos anteriores. Si un estudiante no sustenta sus trabajos no tendr derecho a nota de ese trabajo, aunque aparezca en el trabajo escrito.

Se realizarn dos parciales sobre los contenidos de la materia. El estudiante que no asista a la fecha del parcial, podr previa justificacin solicitar el examen a mas tardar dos semanas despus de la fecha inicial del parcial.

Para aprobar la asignatura es indispensable realizar con una evaluacin positiva las prcticas durante las clases en los plazos indicados; los ejercicios escritos y el resto de las actividades permiten calibrar la nota final.

MTODO DOCENTE SUGERIDOS

Enseanza presencial terica: se presentan los temas por medio de lecciones magistrales, charlas de estudiantes, y por medio de la plataforma MOODLE.

Enseanza presencial de prcticas de laboratorio (guiadas). Giras tcnicas a centros de cmputo con el propsito de que el estudiante vivencie el manejo de diversos sistemas operativos. Exposicin de artculos cientficos relacionados con el contenido de la materia y posterior debate. Se le asignarn lecturas de temas del plan de contenido para luego discutirlos en clase (grupos de discusin), aclarando los

temas que sean necesarios y que no estn muy claros para el estudiante. Resumen a manera de retroalimentacin al final de cada tema y mdulo. Seguimiento del portafolio docente.

SOPORTES RECOMENDADOS EN EL AULA

Contenido del tema. Textos oficiales y/o de consultas. Tablero acrlico y borrador. Marcadores de agua. Computador personal porttil. Proyector de multimedios. Conexin almbrica o inalmbrica a Internet. Portafolio docente.


SOPORTES RECOMENDADOS EN EL LABORATORIO

Computadoras personales (mnimo 20 unidades). Sistema operativo recomendado e instalado en cada PC. Guas de laboratorio. Conexin almbrica e inalmbrica a Internet. Browsers o buscadores en Internet. Tablero acrlico y borrador. Marcadores de agua. Computador personal porttil. Proyector de multimedios.

COMPETENCIAS

Saber los elementos y estructura de una red de de rea local. Saber la terminologa bsica relacionada con las redes de rea local . Saber las principales tcnicas de encaminamiento. Saber dimensionar una red de rea local. Saber evaluar las tcnicas de acceso mltiple ms empleadas. Saber los protocolos ms usados en redes de rea local. Conocer las tecnolog-as de redes ms implantadas. Saber hacer el encaminamiento de informacin en una topolog-a de red mediante los algoritmos explicados en clase. Saber evaluar el retardo y el caudal en una red que use un mecanismo de acceso a un medio compartido. Saber disear una red de rea local completa. Ser capaz de evaluar las prestaciones de una red y de sus principales elementos.

EVALUACIN DEL CURSO

Parciales (2) 20% Asignaciones 20% Proyecto Final 15% Laboratorios 10%


Portafolios 5% Semestral 30% TOTAL 100%

HORARIO DE TUTORAS

Lunes: 9:30 a.m. 11:55 a.m. Jueves: 9:30 a.m. 11:55 a.m.

BIBLIOGRAFIA

1. STALLING, Williams (*). Organizacin y Arquitectura de Computadores, 5ta. Edicin, Prentice Hall, Espaa, 1997.

2. TANENBAUM, Andrew. Organizacin de Computadoras. Un Enfoque Estructurado, 3ra. Edicin, Prentice Hall, Mxico, 1992.

3. NORTON, Peter. Introduccin a la Computacin, Mc Graw Hill, Tercera Edicin, 2000

4. MANO, Morris. Arquitectura de Computadoras, 3ra. Edicin, Prentice Hall, Mxico, 1994

5. ALCALDE, E. Arquitectura de Computadoras , Mc Graw Hill, 1991

6. ORMAECHEA, F. ABEL, Peter. Lenguaje Ensamblador y Programacin para IBM PC y Compatibles, 3ra Edicin, Prentice Hall, Mxico, 1995

7. BREW, Barry. Los Microprocesadores INTEL, 5 Edicin, Prentice Hall, Mxico, 2001

8. SHEN / LIPASTI. Arquitectura de Computadores. Fundamentos de los procesadores superescalares. 1era Edicin, McGraw-Hill, Espaa, 2005.


BIBLIOTECA VIRTUAL UTP ENLACE GENERAL: http://biblioteca.utp.ac.pa/gbi/ http://proquestcombo.safaribooksonline.com/ - SAFARI LIBRO DEL CURSO QUE UTILIZAREMOS: http://site.ebrary.com/lib/utpanama/search.action?p00=COMPUTER+ARCHITECTURE&fromSearch=fromSearch&search=Search

* Libros recomendados como texto.

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