Este curso toma como base temas relacionados al álgebra de Boole y a las compuertas lógicas para familiarizar al estudiante con los circuitos de mediana, alta y muy alta escala de integración (MSI, LSI y VLSI) y su relación con los componentes principales de la CPU. Además, se estudia la arquitectura de la CPU y su relación, a un nivel básico, con el lenguaje ensamblador.
El objetivo general del curso es que cada estudiante comprenda la arquitectura de la CPU y su relación con el lenguaje ensamblador para hacer un uso eficiente y eficaz de los recursos de la computadora a través del estudio de la teoría de circuitos digitales y la solución de ejercicios prácticos de pequeña escala.
Durante este curso el estudiante desarrollará habilidades para:
- Diseñar circuitos combinacionales y secuenciales de mediana escala de integración (MSI) para comprender su relación con la arquitectura de computadoras
- Explicar la microprogramación de una arquitectura de computadoras para comprender la relación entre el lenguaje ensamblador y los circuitos digitales
- Caracterizar la arquitectura, los componentes y las instrucciones de la CPU para conocer el funcionamiento básico de las computadoras.
- Explicar la relación entre los dispositivos periféricos y la CPU para comprender el funcionamiento interno de una computadora.
- Explicar los fundamentos de la jerarquía de memoria para comprender el papel de la memoria en el proceso de ejecución de programas en una arquitectura particular.
Transversales:
Además, cada estudiante desarrollará habilidades en los siguientes ejes trasversales:
- Seguridad
- Trabajo en equipo
| Objetivo específico | Eje temático | Desglose |
|---|---|---|
| 1 | Circuitos combinacionales y secuenciales | • Multiplexores, demultiplexores, ALU, codificadores y decodificadores • Flip flops, registros y contadores • Máquinas de estado (Autómatas) • Organización de la memoria (RAM, ROM, EPROM, FPGA, etc.) |
| 2 | Microoperaciones | • Programación en lenguaje ensamblador (introducción a nivel de tipos de instrucciones y microoperaciones) • Microoperaciones |
| 3 | Arquitectura de la CPU | • Conjunto de instrucciones • Chipset • Núcleos • Ciclo fetch • Fundamentos de Pipelining |
| 4 | Relación dispositivos periféricos - CPU | • Estructura de dispositivos periféricos • Integración CPU - periféricos • Interrupciones (a nivel de hardware, controlador) • Arquitectura del sistema de vídeo (GPU) |
| 5 | Jerarquía de memoria | • Jerarquía de memoria (tipos de caches, localidad) • Arquitectura básica de memoria virtual |
Brey, Barry. Los microprocesadores Intel. Pearson Education. Sétima Edición. 2006.
Bryant, Randal y O’Hallaron, David. Computer Systems, A programmer’s perspective. Tercera Edición. 2015
Dos Reis, A. Assembly Language and Computer Architecture Using C++ and Java. Thomson Course Technology. Primera Edición. 2004.
Morris, M., Diseño Digital. Prentice Hall. Cuarta Edición, 2006
Morris, M., Arquitectura de computadores. Prentice Hall. Tercera Edición. 1992
Seymour, A.F., Basic Electronic Components, Elenco™ Electronics, Inc., 2004
Tanenbaum, A.S., Organización de Computadoras, un Enfoque Estructurado, Prentice Hall, 1992
Wakerly, J.F., Diseño Digital, principios y prácticas. Prentice-Hall. Cuarta Edición. 2005
Este no es un documento oficial. Documentos oficiales se entregan en la secretaría de la escuela.