Syllabus

SCD-1003 ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

DR. HECTOR QUEJ COSGAYA

hquej@itescam.edu.mx

Semestre Horas Teoría Horas Práctica Créditos Clasificación
5 2 3 5 Ingeniería Aplicada

Prerrequisitos
I.- Diseñar circuitos digitales.
II.- Manejar instrumentos y equipos de mediciones eléctricas.
III.- Manipular y seleccionar dispositivos analógicos y digitales para la implementación de circuitos.
IV.- Utilizar con precisión la terminología y simbología de circuitos digitales.
V.- Analizar problemas teóricos implementando la solución con circuitos digitales.
VI.- Conocer un lenguaje HDL.
VII.- Implementar circuitos digitales utilizando un lenguaje HDL
VIII.- Leer e interpretar diagramas de circuitos digitales.
IX.- Colaborar en equipo para deducir soluciones aplicadas a circuitos digitales.

Competencias Atributos de Ingeniería

Normatividad
La evaluación estará conformada de dos exámenes: Partipacion y Trabajo documental de la siguiente forma. Participación 20%. A.- Exposición de contenidos temáticos (5%) B.- Desarrollo de aplicaciones de software (10%) C.- Trabajos colaborativo en equipo e investigación (3%) D.- Asistencia a clases (2%). Trabajo Documental 20% E.- Contenido informativo e investigación 5% F.- Criterio personal e análisis de texto 10% G.- Fuentes bibliografícas 2% H.- Formato y redacción 3%

Materiales
1.- Computadora Personal Pentium IV ó superiores. 2.- Microcontrolador PIC16F84A 3.- Programador de PIC para serie 16F y 18F 4.- Tranformadores de 127/24 corriente alterna 5.- Regulador semiconductor 7812 y 7805 6.- Puente de diodos de alterna a directa o rectificador 7.- Led’s 8.- TIP 120 y 125 9.- Motor de 12V CC 10.- Motor de 24V CC

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Título
Autor
Editorial
Edición/Año
Ejemplares

Parámetros de Examen
PARCIAL 1 De la actividad 1.1.1 a la actividad 1.2.16
PARCIAL 2 De la actividad 2.1.1 a la actividad 3.3.3

Contenido (Unidad / Competencia / Actividad / Material de Aprendizaje)
1. Arquitecturas de cómputo
          1.1. Modelos de arquitecturas de cómputo.
                   1.1.1. Clásicas.
                           Definiciones: computadora, arquitectura y organización de computadora. (23040 bytes)
                           Modelo de arquitectura de computadoras (433648 bytes)
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_de_computadoras
                          
                   1.1.2. Segmentadas.
                           Segmentación (160789 bytes)
                           Resumen de temas 1 y 2 (927744 bytes)
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_en_pipeline_(inform%C3%A1tica)
                           http://www.monografias.com/trabajos16/arquitectura-paralela/arquitectura-paralela.shtml
                          
                   1.1.3. De multiprocesamiento.
                           Ejemplos de multiprocesamiento (470528 bytes)
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Multiprocesamiento_sim%C3%A9trico
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Multiprocesador
                          
          1.2. Análisis de los componentes.
                   1.2.1. Arquitecturas.(CPU)
                           Arquitectura interna de CPU (26158 bytes)
                           Partes del microprocesador (154624 bytes)
                           http://es.kioskea.net/contents/pc/processeur.php3
                          
                   1.2.2. Tipos (CPU)
                           Tipos de CPU (76800 bytes)
                           Tipos por clasificación (23552 bytes)
                           http://www.monografias.com/trabajos37/procesadores-multi-nucleo/procesadores-multi-nucleo2.shtml
                          
                   1.2.3. Características (CPU)
                           Características de CPU (1978354 bytes)
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Multiprocesamiento
                           http://usuarios.multimania.es/irojasb/El_Microprocesador.htm
                           http://www.monografias.com/trabajos12/microco/microco.shtml
                           http://usuarios.multimania.es/cursosimm/capitulo3.htm
                          
                   1.2.4. Funcionamiento(ALU, unidad de control, Registros y buses internos)
                           Funcionamiento de ALU (26112 bytes)
                           Funcionamiento de CPU y micro-controlador (23552 bytes)
                           Funcionamiento de CPU (62091 bytes)
                          
                   1.2.5. Conceptos básicos del manejo de la memoria.
                           Unidad de memoria (28672 bytes)
                           Arquitectura de memoria ver pag. 4-7 (358275 bytes)
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_virtual
                           http://www.hardware12v.com/conocimientospc/5.php
                          
                   1.2.6. Memoria principal semiconductora.
                           Memorias semiconductoras (3606203 bytes)
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_(inform%C3%A1tica)
                          
                   1.2.7. Memoria cache
                           organización de memoria (303771 bytes)
                           Tipos de memoria (762880 bytes)
                           Cache en multi-nucleos (1792928 bytes)
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Cach%C3%A9_(inform%C3%A1tica)
                          
                   1.2.8. Módulos de entrada/salida.
                           Entrada y salida de memoria (1346620 bytes)
                           Entrada-Salida de memoria (506368 bytes)
                          
                   1.2.9. Entrada/salida programada.
                           http://ci.ldc.usb.ve/~spd/Docencia/ci-3821/Tema2/node5.html
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Entrada/salida
                          
                   1.2.10. Entrada/salida mediante interrupciones.
                           Entrada-salida por interrupciones ver. pag. 17 (423740 bytes)
                           Entrada salida por interrupciones II (628584 bytes)
                          
                   1.2.11. Acceso directo a memoria.
                           DMA (569521 bytes)
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Interrupci%C3%B3n
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Acceso_directo_a_memoria
                          
                   1.2.12. Canales y procesadores de entrada/salida
                           Canales y procesadores (2266665 bytes)
                           http://www.oocities.org/mx/antrahxg/documentos/org_comp/procesador.html
                          
                   1.2.13. Tipos de buses
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Bus_(inform%C3%A1tica)
                           http://cablemodem.fibertel.com.ar/betasoft-outlet/buses.html
                          
                   1.2.14. Estructura de los buses
                           Transparencias del CPU (690185 bytes)
                           http://www.monografias.com/trabajos/bus/bus.shtml
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Estructuras_de_conexi%C3%B3n
                          
                   1.2.15. Jerarquías de buses
                           Jerarquía de buses (762922 bytes)
                           Jerarquía de buses 2 (480338 bytes)
                          
                   1.2.16. Interrupciones
                           Interrupciones (24757 bytes)
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Interrupci%C3%B3n
                          
2. Estructura y funcionamiento de la CPU
          2.1. Organización del procesador
                   2.1.1. Organización del procesador
                           LDR (17486 bytes)
                           El microprocesador (609401 bytes)
                           Organización de micros (230045 bytes)
                           Configuración Max232 (89194 bytes)
                           Ejemplo micro (22078 bytes)
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Microprocesador
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Microcontrolador
                           http://es.wikipedia.org/wiki/PIC16F84
                           http://www.portalhuarpe.com.ar/Medhime20/Sitios%20con%20Medhime/Computaci%C3%B3n/COMPUTACION/Menu/modulo%205/5-6.htm
                           http://perso.wanadoo.es/pictob/programarpic.htm
                          
          2.2. Estructura de registros
                   2.2.1. Registros visibles para el usuario
                           Registros visibles para el usuario (111107 bytes)
                           Registros del PC (1509887 bytes)
                           http://micropic.galeon.com/instrucciones.htm
                          
                   2.2.2. Registros de control y de estados
                           Registros de control (213936 bytes)
                           Registros del 0x378 (137282 bytes)
                           Componentes del PC y registros (2655459 bytes)
                          
                   2.2.3. Ejemplos de organización de registros de CPU reales
                           Ejemplos de organización de registros de CPU reales (491265 bytes)
                           Ejemplos de registros reales (148116 bytes)
                           Ejemplo de Registros (19616 bytes)
                           http://es.wikipedia.org/wiki/RISC
                          
          2.3. El ciclo de instrucción
                   2.3.1. Ciclo Fetch-Decode-Execute
                           Brey Barry B, MICROPROCESADORES INTEL: ARQUITECTURA, PROGRAMACIÓN E INTERFASE, 4a. Ed. , Editorial Prentice Hall, Mexico 2003. Págs. 272-273
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_instrucci%C3%B3n
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_instrucci%C3%B3n#.282.29_Decodificar_la_instrucci.C3.B3n
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_instrucci%C3%B3n#.283.29_Ejecutar_la_instrucci.C3.B3n
                           http://www.eastaughs.fsnet.co.uk/cpu/execution-cycle.htm
                          
                   2.3.2. Segmentación de instrucciones
                           Brey Barry B, MICROPROCESADORES INTEL: ARQUITECTURA, PROGRAMACIÓN E INTERFASE, 4a. Ed. , Editorial Prentice Hall, Mexico 2003. Págs. 272-273
                           Stallings, William, ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS, Ed. Pearson Education. España 2001. Págs. 567-578
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Segmentaci%C3%B3n_(inform%C3%A1tica)
                           http://www.unicrom.com/Tut_PICs4.asp
                          
                   2.3.3. Conjunto de instrucciones: Características y funciones
                           Conjunto de instrucciones (377469 bytes)
                           http://www.unicrom.com/Tut_organizacion_memoria_PIC_16F84.asp
                           http://www.unicrom.com/Tut_PICs5.asp
                           http://www.unicrom.com/Tut_PIC_comentario_codigo_programa.asp
                          
                   2.3.4. Modos de direccionamiento y formatos
                           Brey Barry B, MICROPROCESADORES INTEL: ARQUITECTURA, PROGRAMACIÓN E INTERFASE, 4a. Ed. , Editorial Prentice Hall, Mexico 2003. Págs. 272-273
                           Stallings, William, ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS, Ed. Pearson Education. España 2001. Págs. 567-578
                           M. Morris Mano, LOGICA DIGITAL Y DISEÑO DE COMPUTADORAS, 1ª edición, Ed. Prentice Hall, México 2003, Pags 234-267.
                           M. Morris Mano, ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS , 4ª edición, Ed. Prentice Hall, México 2003, Pags 221-245.
                           http://www.unicrom.com/Tut_PICs1.asp
                          
          2.4. Casos de estudio de CPU reales
                   2.4.1. Casos de estudio de CPU reales
                           Ejemplos de aplicaciones PIC (298082 bytes)
                           Caso practico (254192 bytes)
                           Caso practico PIC16F84A (143962 bytes)
                           Ejemplo Ethernet (58131 bytes)
                           Movimiento de motor (15947 bytes)
                          
3. Selección de componentes para ensamble de equipo de cómputo
          3.1. Chip Set
                   3.1.1. Chip Set
                           Brey Barry B, MICROPROCESADORES INTEL: ARQUITECTURA, PROGRAMACIÓN E INTERFASE, 4a. Ed. , Editorial Prentice Hall, Mexico 2003. Págs. 272-273
                           Stallings, William, ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS, Ed. Pearson Education. España 2001. Págs. 567-578
                           Placa base (743322 bytes)
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integrado_auxiliar
                           http://www.pchardware.org/index2.php
                          
          3.2. Aplicaciones
                   3.2.2. Aplicaciones
                           El chipset (1362214 bytes)
                           http://www.info-ab.uclm.es/labelec/solar/Microcontroladores/index.html
                           http://www.taringa.net/posts/info/13095640/Lista-Procesadores-Intel-y-AMD-de-Mayor-a-menor-rendimiento_.html
                          
          3.3. Ambientes de servicio
                   3.3.3. Ambientes de servicio
                           http://www.tecnologiabit.com/nuevos-chipsets-intel-p35-x38-g33-y-g35/
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integrado_auxiliar#Funcionamiento
                           http://perso.wanadoo.es/pictob/micropic16f84.htm
                          
4. Procesamiento paralelo
          4.1. Aspectos básicos de la computación paralela
                   4.1.1. Aspectos básicos de la computación paralela
                           Procesamiento paralelo (1312762 bytes)
                           Computación paralela (137292 bytes)
                           Ejemplo Micro RS232 (25722 bytes)
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Computaci%C3%B3n_paralela
                          
          4.2. Tipos de computación paralela
                   4.2.1. Taxonomía de las arquitecturas paralelas
                           arquitecturas paralelas (3266872 bytes)
                           multinucleo (1386950 bytes)
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Multiprocesamiento
                           http://www.monografias.com/trabajos37/procesadores-multi-nucleo/procesadores-multi-nucleo2.shtml
                          
                   4.2.2. Arquitectura de los computadores secuenciales
                           Arquitecturas de los computadores (2480359 bytes)
                           pipeline (220808 bytes)
                          
                   4.2.3. Taxonomía de Flynn
                           taxonomía de arquitecturas (81519 bytes)
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Taxonom%C3%ADa_de_Flynn
                          
                   4.2.4. Organización del espacio de direcciones de memoria
                           Gestión de memoria (632431 bytes)
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Gesti%C3%B3n_de_memoria
                          
          4.3. Sistemas de memoria compartida: Multiprocesadores
                   4.3.1. Redes de interconexión dinámicas o indirectas
                           Redes de interconexión dinámicas (574671 bytes)
                           Sistemas de memoria compartida (217915 bytes)
                          
                   4.3.2. Redes de medio compartido
                           Redes de medio compartido (395291 bytes)
                           Redes de interconexión (105564 bytes)
                          
                   4.3.3. Redes conmutadas
                           Multicomputadores (87017 bytes)
                           Redes conmutadas (476866 bytes)
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Multiprocesador
                          
                   4.3.4. Coherencia de cache
                           Coherencia de cache (163522 bytes)
                           Coherencia de cache 2 (486233 bytes)
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Coherencia_de_cach%C3%A9
                          
          4.4. Sistemas de memoria distribuida. Multicomputadores: Clusters
                   4.4.1. Redes de interconexión estáticas
                           Redes de interconexión (1516522 bytes)
                           Redes de interconexión estática (1131616 bytes)
                          
                   4.4.2. Cluster
                           Cluster (650866 bytes)
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Cl%C3%BAster_(inform%C3%A1tica)
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Cl%C3%BAster_(inform%C3%A1tica)#Componentes_de_un_cl.C3.BAster
                          
                   4.4.3. Programación de clusters
                           Programación de clusters (283121 bytes)
                           Cluster multicore (1119804 bytes)
                          
                   4.4.4. Consideraciones sobre el rendimiento de los clusters
                           Consideraciones sobre el rendimiento de los clusters (178557 bytes)
                           Consideraciones sobre los clusters (120802 bytes)
                          
          4.5. Casos de estudio
                   4.5.1. Casos de estudio
                           Técnicas de procesamiento en paralelo (1890348 bytes)
                           Procesadores paralelos (208710 bytes)
                           http://complubot.educa.madrid.org/tecnologia/electronica/comunicaciones_pc_robot/comunicaciones_pc_robot.php
                          

Prácticas de Laboratorio (20232024P)
Fecha
Hora
Grupo
Aula
Práctica
Descripción

Cronogramas (20232024P)
Grupo Actividad Fecha Carrera

Temas para Segunda Reevaluación