Fundamentos de los Computadores

Grado en Ingeniería InformáticaCurso 2016/2017

Resumen del PROYECTO DOCENTE

Profesorado• La asignatura tiene varios grupos de teoría y prácticas. En total 

hay 4 profesores asignados a la asignatura, dependiendo del grupo:

CONTACTO: DIÁLOGO DE TUTORÍA PRIVADA VIRTUAL y FORO

Profesor Teoría Laboratorio

Francisca Quintana Domínguez(coordina teoría y prácticas)

01 45 y 51

Ricardo J. Pérez García 02 y 03 41, 43, 47 y 49Luis Doreste Blanco - 44, 46 y 52Carlos González Muñoz ‐ 42, 48 y 50

Profesorado• ¿Quién soy yo?  ¿Dónde me pueden encontrar?

Francisca Quintana Domínguez (coordinadora)Grupos: Teoría 01, Laboratorio 45 y 51Despacho: Seminario 5 (módulo 3, planta 2)Teléfono: 928.45.87.03Correo electrónico: francisca.quintana@ulpgc.esTutorías: Martes 11:00‐14:00

Jueves 9:30‐10:30

CONTACTO: DIÁLOGO DE TUTORÍA PRIVADA VIRTUAL y FORO

Profesorado• ¿Quién soy yo?  ¿Dónde me pueden encontrar?

Ricardo J. Pérez GarcíaGrupos: Teoría 02 y 03, Laboratorio 41, 43, 47 y 49Despacho: 2‐12 (módulo 3, planta 2)Teléfono: 928.45.87.36Correo electrónico: ricardo.perez@ulpgc.es Tutorías: Lunes 9:00‐10:00 y 16:30‐17:30

Martes 16:30‐17:30Miércoles 9:30‐12:30

CONTACTO: DIÁLOGO DE TUTORÍA PRIVADA VIRTUAL y FORO

Objetivos de la asignatura (I)

• ¿Qué han visto ya?– Evolución histórica de los sistemas computadores (máquina Von‐Neumann)

– Cómo se representa y se codifica la información

– Estudio del nivel de lenguaje máquina y ensamblador.

• ¿Qué vamos a ver?........

Objetivos de la asignatura (II)

• Estudiar el funcionamiento de las puertas lógicas básicas: descripción y utilización de las mismas en entornos de aplicaciones sencillas.

• Conocer y aplicar las leyes y reglas básicas del Algebra de Boole.

• Realizar el análisis y diseño de circuitos lógicos combinacionales y secuenciales.

Objetivos de la asignatura (III)

• Comprender y realizar el diseño de la estructura interna de un computador sencillo y analizar su funcionamiento.

• Comparar las principales tecnologías de fabricación de los circuitos integrados digitales.

• Conocer, manejar y aplicar las herramientas de análisis y diseño lógico.

Contenidos teóricosI. SISTEMAS COMBINACIONALES (9 horas)

T1. Álgebra de Boole y expresiones lógicas (3 horas)T2. Simplificación de funciones booleanas: Método de Karnaugh (3 horas)T3. Componentes combinacionales básicos (3 horas)

II. SISTEMAS SECUENCIALES (10 horas)T4. Introducción a los sistemas biestables (2 horas)T5. Análisis y diseño de sistemas secuenciales (4 horas)T6. Componentes básicos de memorización (2 horas)T7. Camino de datos y unidad de control (2 horas)

III. DISEÑO DEL PROCESADOR (9 horas)T8. Diseño del procesador (9 horas)

IV. TECNOLOGÍA DE COMPUTADORES (2 horas)T9. Tecnología de computadores (2 horas)

Contenidos Prácticos

Realizaremos 6 prácticas utilizando la herramienta Xilinx de diseño y simulación de circuitos.

• P1: Captura y simulación de un circuito combinacional simple• P2: Captura y simulación de un circuito combinacional de complejidad 

media• P3: Estudio de retardo de puertas en circuitos combinacionales• P4: Captura y simulación de elementos biestables• P5: Captura y simulación de una ruta de datos y la unidad de control 

asociada• P6: Simulación del procesador multiciclo y modificación del diseño 

para añadir nuevas instrucciones

Metodología

• Sesiones académicas teóricas• Sesiones académicas prácticas• Sesiones académicas de problemas• Ejercicios de autoevaluación (de lecturas, ejercicios y 

prácticas)• Tutorías colectivas• Tutorías individuales• Lecturas obligatorias

Planificación (I)

• 6 créditos x 25 horas/crédito = 150 horas• 150 horas / 15 semanas = 10 horas/semana• 40% presenciales = 4 horas presenciales/semana

– 2 horas de sesiones académicas teóricas– 2 horas de sesiones académicas prácticas

• 60% no presenciales = 6 horas no presenciales/semana– Distribuidas en lecturas obligatorias, ejercicios de autoevaluación (de 

lecturas, ejercicios y prácticas) y sesiones de estudio.

Planificación (II)Semana

Presencial (4 h/semana)

No presencial(6 h/semana)

Sesiones académicas

teóricas(1 hora)

Sesiones académicas

teóricas(1 hora)

Sesiones académicas

prácticas(2 horas)

Autoevaluación de Lecturas

obligatorias

Autoevaluación de Ejercicios

Sesiones de Estudio

Autoevaluación de prácticas

1

23-30/en

T1 T1 P1 LP1AL1

1h1h

AE1 1h S1 2h AP1 1h

2

31/en-6/febT1 T2 P1 AL2 2h AE1 1h S2 2h AP1 1h

3

7-13/febT2 T2 P1 AL3 1h AE2 1h S3 3h AP1 1h

4

14-20/febT3 T3 P2 LP2 1h AE2 1h S4 3h AP2 1h

5

21-27/febT3 T4 P2 AL4 2h AE3 1h S5 2h AP2 1h

6

28/feb-6/mar

T4 T5 P3 LP3AL5

1h1h

AE4 1h S6 2h AP3 1h

7

7-13/marT5 T5 P3 AL6 1h AE5 1h S7 3h AP3 1h

8

14-20/marT6 T6 P4 LP4 2h AE5 1h S8 2h AP4 1h

9

21-27/marT6 T7 P4 AL7 1h AE6 1h S9 3h AP4 1h

10

28/mar-3/abrT7 T7 P5 LP5 1h AE7 1h S10 3h AP5 1h

11

4-10/abrT7 T8 P5 AL8-A 1h AE7 1h S11 3h AP5 1h

12

18-24/abrT8 T8 P5 AL8-B 1h AE8-A 1h S12 3h AP5 1h

13

25/abr-1/mayT8 T8 P6 LP6 1h AE8-B 1h S13 3h AP6 1h

14

2-8/mayT8 T8 P6 AL9 1h AE8-C 1h S14 3h AP6 1h

15

9-15/mayT9 T9 P6 - - AE8-D 1h S15 4h AP6 1h

Planificación (III)Tema Autoevaluación

de Lecturas obligatorias

Duración Tópico

T1 AL1 1h Algebra de Boole.T2 AL2 2h Karnaugh funciones incompletas, funciones

múltiples, diseño libre de riesgos.

T3 AL3 1h Lecturas sobre componentes combinacionalesbásicos

T4 AL4 2h Lecturas relacionadas con biestables.T5 AL5 1h Lecturas sobre análisis y diseño de sistemas

secuenciales.T6 AL6 1h Lecturas sobre componentes básicos de

memorizaciónT7 AL7 1h Lecturas RD+UC.T8 AL8-A

AL8-B1h1h

Lecturas de diseño del procesador monociclo y multiciclo.

T9 AL9 1h Lecturas relacionadas con el tema.

Planificación (IV)Tema Autoevaluación

de EjerciciosDuración Tópico

T1 AE1 1h Test de conocimientos y ejercicios sencillos del tema.

T2 AE2 1h Test de conocimientos y ejercicios sencillos del tema.

T3 AE3 1h Test de los distintos elementos combinacionalesvistos en el tema, o incluso un diseño sencillo con esos elementos.

T4 AE4 1h Test de conocimientos del comportamiento de los distintos biestables.

T5 AE5 1h Test de análisis y diseño de sistemas secuenciales.

T6 AE6 1h Test de conocimientos y ejercicios del tema.

T7 AE7 1h Test de ejercicios del tema.

T8 AE8 1h Test de conocimientos y ejercicios del tema.

T9 AE9 1h Test de conocimientos del tema.

Planificación (V)Práctica Autoevaluación

de prácticasDuración Tópico

P1 AP1 3h Captura y simulación de un circuito combinacional simple

P2 AP2 2h Captura y simulación de un circuito combinacional de complejidad media

P3 AP3 2h Retardo de puertas

P4 AP4 2h Captura y simulación de elementos biestables

P5 AP5 3h Captura y simulación de una ruta de datos y la unidad de control asociada

P6 AP6 3h Procesador multiciclo: Simulación y modificación del diseño del procesador para añadir nuevas instrucciones

Evaluación (I)

Existe un único sistemas de evaluación válido para todas las convocatorias: 

• En cualquier caso si el alumno ha aprobado las prácticas durante el curso y cumple las condiciones de la normativa vigente se guardará la nota de prácticas mientras no cambie el proyecto docente de la asignatura. 

• Consultar el moodle de la asignatura para ver la lista de estudiantes con prácticas aprobadas de cursos anteriores

Evaluación (II)Criterios de Calificación • Ejercicios de Autoevaluación. Existen cuestionarios de 

autoevaluación para las Lecturas Obligatorias, los Ejercicios, y las Prácticas.

• Realizar estos cuestionarios es un PREREQUISITO para poder realizar la evaluación de la asignatura. Es necesario realizar TODOS los cuestionarios de autoevaluación y sacar una nota mínima de 7 puntos en cada uno de ellos para poder presentarse a convocatoria.

• Los cuestionarios disponen de INFINITOS intentos.• La nota de los cuestionarios se obtendrá como la NOTA MEDIA 

de la obtenida en todos los cuestionarios y contribuirá con un 10% a la nota final.

Evaluación (III)• Participación Activa en Sesiones Académicas. Se tendrá 

en cuenta la participación activa de los estudiantes en las sesiones académicas tanto teóricas como prácticas puntuándose de forma positiva todas aquellas aportaciones de calidad y enriquecedoras para el conjunto de la clase, sobre el tema que se esté tratando. La participación activa en las sesiones académicas contribuye con un 5% a la nota final.

Evaluación (IV)

• Examen final. Es obligatorio realizarlo y obtener una nota mayor o igual a 5 puntos. Contribuye con un 50% a la nota final.

• Examen de Prácticas. Es obligatorio realizarlo y obtener una nota mayor o igual a 5 puntos. Contribuirá con un 35% a la nota final. Se realizará en la última semana de clase, durante la sesión de prácticas.

• Nota final = 0.5*Nota Examen + 0.35*Nota Prácticas + 0.1*Nota de cuestionarios de autoevaluación+ 0.05*Nota Participación Activa en Sesiones Académicas

Bibliografía• Daniel D. Gajski, “Principios de diseño digital”, Prentice Hall, Madrid 2000, 

ISBN: 8483220040

• David A. Patterson and John L. Hennessy, “Estructura y Diseño de Computadores. Interficie circuitería/programación”, Segunda Edición, Editorial Reverte, 2000 (o reimpresión 2004)   (3 Tomos)

• Moodle de la asignatura (en el Campus Virtual de la ULPGC): donde podrán encontrar documentación (transparencias, ejercicios, libro de prácticas, material para las prácticas, etc), el software que usaremos en las prácticas, grupos de prácticas, cuestionarios de autoevaluación (de lecturas, ejercicios y prácticas), notas de la asignatura, exámenes anteriores, etc.

¿Preguntas?