En este curso se estudian los principios básicos de diseño y funcionamiento de un computador de propósito general. Se parte de su estructura básica (arquitectura de Von Neumann) y sus elementos principales (unidad central de proceso -CPU-, memoria, dispositivos de entrada/salida, para pasar a ver en detalle dichos componentes. A continuación es estudia en profundidad la estructura y función de la CPU: señales, ciclos de lectura y escritura, mapa del espacio de direcciones, ejecución de instrucciones. El curso se centra entonces en la programación de un microprocesador: modos de direccionamiento, repertorio de instrucciones, técnicas de programación. Por último se estudia el mecanismo de excepciones (incluyendo las interrupciones) y su relación con la entrada/salida y con los sistemas operativos.



Es conveniente haber cursado la asignatura Electrónica Digital para tener unos conocimientos mínimos del diseño de circuitos digitales con puertas lógicas, así como de lógica booleana.



En el ejercicio profesional de un ingeniero en electrónica se necesita entender cómo funciona un computador. Así mismo, en el caso de realizar diseños basados en microprocesadores, SoCs, PICs, etc, resulta útil tener conocimientos que permitan programar en lenguaje ensamblador o al menos ser capaces de comprender código escrito en lenguaje ensamblador.

Este curso explica el funcionamiento de un computador desde el hardware al nivel de puertas lógicas y su programación a bajo nivel. Se estudia cómo las puertas se combinan conforme a una arquitectura, para dar lugar a la CPU programable, y cómo se estructura el resto de componentes para dar lugar a un computador. En definitiva, se pretende entender el funcionamiento de los computadores viendo su arquitectura así como la de los microprocesadores.

Programa



1- Codificación en computadores

Representación binaria: Binario, octal, hexadecimal. El binit, el byte y sus múltiplos. Codificación de datos. Codificación de instrucciones. Codificaciones e información (compresión con y sin pérdidas).

2- Generalidades sobre Computadores

Evolución de la arquitectura de computadores. Arquitectura Von Newmann. Conceptos RISC. Otras arquitecturas

3- Estructura y funcionamiento de la Unidad central de Procesamiento

Modelo del programador de sistema virtual sencillo basado en ¿P (xComputer). Hardware del ¿P

4- Estructura y funcionamiento del computador

Modelo del programador de un sistema basado en 68000 (68Fil). Hardware del computador





Bibliografía básica

* David J Eck, ¿The most Complex Machine¿, A.K.Peters Ltd.

* Manuales de referencia del ¿P68000 y entrenador 68Fil



Direcciones de Internet

* www.wikipedia.org

* www.unicode.org

En GA se realizarán ejercicios, principalmente de programación en ensamblador.

En GO se realizarán cinco prácticas dedicadas a programación, interrupciones y E/S, en siete u ocho sesiones de laboratorio. Dichas prácticas deben haber sido previamente trabajadas por el alumno.

• Continuous Assessment System
• Final Assessment System
• Tools and qualification percentages:
  • Written test to be taken (%): 75
  • Realization of Practical Work (exercises, cases or problems) (%): 25

Examen escrito 85%

Prácticas 15%

La resolución de ejercicios en GA proporcionarán puntos complementarios.

Examen final con prueba práctica extra 100%. Quienes quieran conservar la nota de prácticas ordinaria (con su peso del 15%) pueden realizar un examen final del mismo tipo que el de la convocatoria ordinaria, con el mismo peso del 85%.

Basic bibliography

* David J Eck, "The most Complex Machine", A.K.Peters Ltd.

* Manuales de referencia del MicroProcesador 68000 y entrenador 68Fil

Web addresses

* Wikipedia (versión en inglés) [en.wikipedia.org]