Introducció als Computadors ( IC )

Professors

Responsable:	Juan José Navarro Guerrero (juanjoac.upc.edu).
Altres:	Antonio Juan Hormigo (antoniojac.upc.edu) Josep Llorenç Cruz Diaz (cruzac.upc.edu) Josep Lluis Larriba I Pey (larriac.upc.edu) Luis Domingo Velasco Esteban (lvelascoac.upc.edu) Oscar Palomar Perez (opalomaac.upc.edu) Ramon Canal Corretger (rcanalac.upc.edu) Victor Muntes Mulero (vmuntesac.upc.edu).

Objectius Generals

Que el alumno sea capaz de:

  Comprender el funcionamiento y saber diseñar los circuitos digitales combinacionales y secuenciales que se utilizan en el diseño de un computador sencillo basado en los procesadores SISP-1-1 y SISP-1-2.

  Comprender el lenguaje máquina y ensamblador SISA-1, la estructura interna a nivel de circuitos digitales de los procesadores SISP-1.1 y SISP-1.2 y como se ejecutan las instrucciones en estos procesadores.

Objectius Específics

Coneixements

1. Definir con palabras propias qué es una señal eléctrica analógica, digital, síncrona y asíncrona. Comprender la necesidad de codificación de la información.
2. Comprender el sistema convencional en base b para la representación de números naturales y saber como se realizan las operaciones aritméticas básicas en binario.
3. Saber qué es un circuito lógico combinacional y ser capaz de analizar y diseñar circuitos de pocas entradas a partir de puertas NOT, AND y OR o de una memoria ROM.
4. Saber qué es un circuito lógico secuencial y ser capaz de implementar circuitos con pocas entradas y pocos estados a partir de puertas NOT, AND y OR o memorias ROM y biestables D activados por flanco.
5. Saber analizar y diseñar circuitos con bloques combinacionales y secuenciales que manipulan palabras de n bits (v.g. n=16). Saber análizar y diseñar procesadores de propósito específico formados por Unidad de Proceso y Unidad de Control. La unidad de proceso se construye mediante un diseño ad-hoc con bloques combinacionales y secuenciales y la unidad de control se especifica mediante un grafo de estados.
6. Comprender el sistema de numeración signo y magnitud en decimal y binario y el sistema complemento a 2 para la representación de números naturales y saber como se realizan las operaciones aritméticas básicas en complemento a 2.
7. Saber las similitudes y diferencias entre un procesador de propósito específico y uno de propósito general y saber justificar: la conveniencia del secuenciamiento implícito, la codificación de las instrucciones mediante un formato compacto y la existencia de una memoria de datos junto con sus instrucciones de acceso load y store.
8. Saber juego de instrucciones del lenguaje máquina SISA-1 y su especificación en lenguaje ensamblador y conocer los procesos involucrados en la ejecución de un programa escrito en un lenguaje de alto nivel.
9. Comprender la estructura interna y el funcionamiento del procesador SISP-1-1, en el que cada instrucción tarda un ciclo en ejecutarse. Comprender la estructura y el funcionamiento de un computador sencillo basado en el procesador SISP-1-1.
10. Comprender la estructura interna del procesador SISP-1-2, en el que cada instrucción tarda varios ciclos en ejecutarse y no todas tardan el mismo numero de ciclos. Comprender la estructura y el funcionamiento de un computador sencillo basado en el procesador SISP-1-2.

Habilitats

1. Manejar con soltura el simulador de circuitos digitales Logic Works 4. Ser capaz de crear los componentes basicos de un computador pedagogico y simular su funcionamiento.

Competències

1. Capacitat per crear i utilitzar models de la realitat.
2. (1) Capacitat per entendre problemes: davant l'enunciat d'un problema, distingir les dades (o els elements de partida), les incògnites (o el que es demana) i les hipòtesis i lleis aplicables.
3. (1) Capacitat per construir raonaments informals o semiformals però precisos, i jutjar la validesa d'un raonament informal o semiformal.
4. (1) Capacitat d'abstracció. Capacitat d'enfrontar-se a problemes nous recorrent conscientment a estratègies que han estat útils en problemes resolts anteriorment.
5. (1) Capacitat d'organització del treball personal: capacitat per establir prioritats entre diverses tasques, per planificar el temps i per elaborar i organitzar el propi material de treball.
6. (1) Capacitat per estudiar de diverses fonts, identificant quan la informació rebuda a classe no és suficient i cercant informació complementària.
7. (1) Capacitat per treballar efectivament en grups petits de persones per a la resolució d'un problema de dificultat mitjana.
8. (1) Capacitat per presentar per escrit, de forma clara i correcta, els resultats de la pròpia feina (a nivell de documentar un lliurament de pràctiques).

Continguts

Hores estimades de:

Metodologia docent

(Informació no introduïda)

Mètode d'avaluació

(Todas las notas son sobre 10)
NEP = Nota del examen parcial
NL = Nota de Laboratorio
NEF = Nota del examen final
N = Nota final de la asignatura

N = 0.8 x MAX(NEF, 0.3 x NEP + 0.7 x NEF) + 0.2 x NL

En cas de còpia parcial o total en qualsevol de les avaluacions de l'assignatura s'aplicarà el que preveu la Normativa Acadèmica General de la UPC: realitzar de forma fraudulenta qualsevol acte d'avaluació comporta, com a mínim, una qualificació 0 de tota l'assignatura, i, possiblement, processos disciplinaris més severs. Més informació a l'apartat "L'avaluació de les assignatures" de la Guia Docent.

Bibliografía bàsica

Bibliografía complementària

Enllaços web

Capacitats prèvies

(Informació no introduïda)