fundamentos de computadores-gii 2011/2012

VicerrectoradodeProfesorado,Titulaciones, OrdenacinAcadmica,CoordinacinyCampus.

GUA DOCENTE DE FUNDAMENTOS DE COMPUTADORESCurso 2011-2012

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ltimaactualizacin:25dejuliode2011


TITULACIN: GRADO EN INGENIERA INFORMTICA GUIA DOCENTE DE LA ASIGNATURA FUNDAMENTOS DE COMPUTADORES Profesores: Enrique Cabello Pardos Isaac Martn de Diego Pablo Toharia Rabasco Coordinador de la asignatura Isaac Martn de Diego

I.- Identificacin de la asignatura

Tipo Materia Perodo de imparticin N Crditos Idioma en el que se imparte Departamento Asignaturas llave Tasa de xito

Obligatoria Ingeniera de Computadores 2o semestre del 1er curso 6 Espaol DATCCCIA N/A

II.- Presentacin Esta asignatura es la primera de una secuencia de asignaturas centradas en el estudio de la estructura fsica de los computadores. Sus principales objetivos son, por tanto, el establecimiento de los conceptos que se irn desarrollando en cursos posteriores y la adquisicin de una visin global tanto de la estructura interna de los computadores como de sus principales unidades funcionales. En particular, dentro de la asignatura se persigue la adquisicin de competencias en relacin a: Las nociones bsicas de la representacin de la informacin en el computador. Los principios bsicos empleados en el diseo de los sistemas digitales, as como los principales bloques combinacionales y secuenciales. Herramientas CAD para disear sistemas digitales de complejidad media y alta basadas en el

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lenguaje de descripcin de hardware VHDL. La arquitectura clsica de un computador y las unidades funcionales que la integran. El funcionamiento de un computador sencillo.

Como requisito previo para cursar esta asignatura se necesitarn conocimientos relacionados con la asignatura de Fundamentos Fsicos de la Informtica, as como las siguientes competencias: B2. Comprensin y dominio de los conceptos bsicos de campos y ondas y electromagnetismo, teora de circuitos elctricos, circuitos electrnicos, principio fsico de los semiconductores y familias lgicas, dispositivos electrnicos y fotnicos, y su aplicacin para la resolucin de problemas propios de la ingeniera. Tambin es conveniente tener los conocimientos relacionados con la asignatura de Lgica, as como las siguientes competencias: B3. Capacidad para comprender y dominar los conceptos bsicos de matemtica discreta, lgica, algortmica y complejidad computacional, y su aplicacin para la resolucin de problemas propios de la ingeniera. III.- Competencias Competencias transversales G8 (parte) Conocimiento de las materias bsicas y tecnologas, que capaciten para el aprendizaje y desarrollo de nuevos mtodos y tecnologas, as como las que les doten de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones. Capacidad para resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, autonoma y creatividad. Capacidad para saber comunicar y transmitir los conocimientos, habilidades y destrezas de la profesin de Ingeniero Tcnico en Informtica. Comprensin y dominio de los conceptos bsicos de campos y ondas y electromagnetismo, teora de circuitos elctricos, circuitos electrnicos, principio fsico de los semiconductores y familias lgicas, dispositivos electrnicos y fotnicos, y su aplicacin para la resolucin de problemas propios de la ingeniera. Conocimiento de la estructura, organizacin, funcionamiento e interconexin de los sistemas informticos, los fundamentos de su programacin, y su aplicacin para la resolucin de problemas propios de la ingeniera

G9 (parte)

B2 (parte)

B5 (parte)

Competencias especficas C9 (parte) Capacidad de conocer, comprender y evaluar la estructura y arquitectura de los computadores, as como los componentes bsicos

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que los conforman E8 (parte) Capacidad para seleccionar, disear, desplegar, integrar, evaluar, construir, gestionar, explotar y mantener las tecnologas de hardware, software y redes, dentro de los parmetros de coste y calidad adecuados.

IV.- Contenido IV. A. Temario de la asignatura Bloque temtico I.- Introduccin Tema Tema 1. Introduccin computadores a Apartados los Modelo von Neumann de un Computador. Unidades funcionales: procesador, memoria, I/O. Fundamentos de los sistemas digitales. de Sistemas de numeracin de base fija. Codificacin de nmeros naturales en binario. Sistema octal y hexadecimal. Operaciones aritmticas bsicas.

Tema 2. Sistema binario representacin numrica

Tema 3: Introduccin a los lenguajes Herramientas de diseo y de descripcin de hardware simulacin de circuitos digitales. Lenguajes de descripcin. VHDL. II.- Sistemas Combinacionales Tema 4. Algebra de Boole Introduccin. Operadores lgicos: AND, OR, NOT. Propiedades.

Tema 5. Especificacin y sntesis de Especificacin por tablas de circuitos combinacionales verdad. Especificacin por funciones de conmutacin. Simplificacin de expresiones de conmutacin. Sntesis con redes de puertas AND-OR-NOT. Conjuntos universales de puertas. Sntesis con redes de puertas NAND. Sntesis con redes de puertas NOR. Anlisis de redes de puertas. Tema 6. Mdulos combinacionales Codificador bsicos Multiplexor y y decodificador. demultiplexor.

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VicerrectoradodeProfesorado,Titulaciones, OrdenacinAcadmica,CoordinacinyCampus. Sntesis con decodificadores y multiplexores. Comparador. Desplazador. Mdulos aritmticos bsicos: semisumador, sumador completo, sumador-restador. Dispositivos programables: PAL, PLA, ROM. Descripcin y simulacin de circuitos combinacionales en VHDL. III.- Sistemas Secuenciales Tema 7: Mquinas de estados finitos Concepto de estado. Representaciones: diagrama de estados, y tabla de transicin de estados. Necesidad de sincronizacin y memoria. Biestables asncronos. Flip-flops. Sntesis de mquinas de estados utilizando flip-flops. Anlisis de mquinas de estados con flip-flops. Descripcin y simulacin de mquinas de estados en VHDL.

Tema 8: Elementos de memoria

Tema 9: Mdulos secuenciales Registros. Contadores. Descripcin bsicos y simulacin de circuitos secuenciales en VHDL. IV Modelo clsico de computador Tema 10: Estructura computador sencillo de un Elementos de almacenamiento. Elementos de proceso. Elementos de transferencia. Camino de datos de un computador. Ciclo de instruccin y ejecucin de programas.

IV. B. Actividades obligatorias (evaluables): 1. Prcticas de laboratorio Prctica 1: Descripcin y simulacin de circuitos combinacionales con VHDL: el objetivo de esta prctica aplicar los conocimientos adquiridos en la clase de teora para disear un circuito combinacional, y simularlo posteriormente para comprobar su correcto funcionamiento. La realizacin de la prctica se har de forma individual. El material a entregar como resultado del trabajo ser el cdigo VHDL del circuito realizado as como una memoria descriptiva en la que se expliquen los pasos realizados, resultados obtenidos, problemas encontrados, etc. El profesor corregir las prcticas y publicar las calificaciones. Adems, el profesor requerir una defensa presencial de la prctica realizada por parte de aquellos estudiantes que considere

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oportuno. Prctica 2: Descripcin y simulacin de circuitos secuenciales con VHDL: el objetivo de esta prctica aplicar los conocimientos adquiridos en la clase de teora para disear un circuito secuencial, y simularlo posteriormente para comprobar su correcto funcionamiento. La realizacin de la prctica se har de forma individual. El material a entregar como resultado del trabajo ser el cdigo VHDL del circuito realizado as como una memoria descriptiva en la que se expliquen los pasos realizados, resultados obtenidos, problemas encontrados, etc. El profesor corregir las prcticas y publicar las calificaciones. Adems, el profesor requerir una defensa presencial de la prctica realizada por parte de aquellos estudiantes que considere oportuno. 2. Prcticas fuera del aula El objetivo de estas prcticas es la resolucin de cuestiones y/o ejercicios simples de los sucesivos temas de la asignatura, utilizando los conocimientos explicados en la totalidad de los temas. Durante el curso se propondrn cinco enunciados de los temas 4, 5, 6, 8 y 9, a razn de un enunciado por tema. La resolucin de estos enunciados se har de forma individual. El material que el alumno entregar como resultado del trabajo realizado en estas prcticas consiste en una memoria que contenga el desarrollo de las cuestiones y/o ejercicios solicitados en cada uno de los enunciados. Para la resolucin de los ejercicios se podr contar con el apoyo de herramientas software. Los enunciados se propondrn al comienzo de cada tema, y se recogern al final de la semana en la que concluya la explicacin del mismo. Una vez finalizado el plazo de entrega de prcticas, el profesor las corregir y publicar las calificaciones. Evaluacin segn criterio de prcticas fuera del aula.

V.- Tiempo de trabajo Clases tericas Clases prcticas/de resolucin de problemas, casos, etc. Prcticas en laboratorios tecnolgicos, clnicos, etc. Realizacin de pruebas Tutoras acadmicas Actividades relacionadas: jornadas, seminarios, etc. Preparacin de clases tericas Preparacin de clases prcticas/problemas/casos 24 12 8 4 12 0 30 40

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VicerrectoradodeProfesorado,Titulaciones, OrdenacinAcadmica,CoordinacinyCampus. 20 150

Preparacin de pruebas Total de horas de trabajo del estudiante

VI.- Metodologa y plan de trabajo Clases tericas Periodo Semana 1 Semanas 2-3 Semanas 3-4 Semanas 4-5 Semanas 5-8 Semana 9 Semanas 10-12 Semanas 12-13 Semana 14 Contenidos Tema 1 Temas 2 y 3 Tema 4 Tema 5 Tema 6 Tema 7 Tema 8 Tema 9 Tema 10

Prcticas/de resolucin de problemas, casos, etc. Periodo Semana 2 Semana 4 Semana 5 Semanas 6-7 Semana 11 Semana 13 Contenidos Tema 2 Tema 4 Tema 5 Tema 6 Tema 8 Tema 9

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Prcticas de laboratorio Periodo Semanas 3-7 Semanas 9-14 Contenidos Temas 4, 5 y 6 Temas 7, 8 y 9

Tutoras acadmicas Periodo Semanas 1-14 Contenidos Todos los temas

Pruebas Fecha Semana 9 Semana 9 Semana 14 Semana 15 Contenidos Temas 4, 5 y 6: entrega de la prctica 1. Temas 1-6: prueba escrita 1. Temas 7, 8 y 9: entrega de la prctica 2. Temas 7-10: prueba escrita 2.

Las fechas de las pruebas son orientativas, pudiendo ser modificadas en funcin de las necesidades del Centro. VII.- Mtodos de evaluacin

VII. A. Ponderacin para la evaluacin continua El sistema de evaluacin de las titulaciones en el marco del EEES es la evaluacin continua. En el sistema de evaluacin continua la asistencia a clase es obligatoria y su valoracin en el proceso de evaluacin continua de la asignatura la establecern los profesores en cada asignatura. % Mnimo de asistencia a clase: 80%.

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VicerrectoradodeProfesorado,Titulaciones, OrdenacinAcadmica,CoordinacinyCampus.Ponderacin 10% Periodo A lo largo del curso Contenido Entrega de problemas propuestos 1. Temas 4, 5, 6, 8 y9

Actividad evaluadora Prcticas fuera del aula: Resolucin problemas Prueba: Cuestiones tericas y resolucin de problemas. Escrita. Prueba: Cuestiones tericas y resolucin de problemas. Escrita. Prcticas laboratorio de de Acumulativa Tipo No reevaluable (si no supera la prueba, repite curso)

Liberatoria Puntuacin mnima (de 1 a 10): 5.

Reevaluable (podr evaluarse en la 2 convocatoria)

25%

Semana 9

Prueba escrita 1Temas 1 a 6



35%

Semana 15

Prueba escrita 2Temas 7 a 10


Resolucin de problemas. Informes Total


30%

A lo largo del curso

Temas4, 5, 6, 7, 8y9

100%

Se considerar que el estudiante ha adquirido las competencias evaluadas en cada una de las pruebas escritas si su calificacin en dicha prueba es mayor o igual a 5 sobre 10 puntos. En caso contrario se considera que el estudiante no ha adquirido dichas competencias. Las competencias evaluadas en las pruebas escritas son reevaluables. El material permitido para la realizacin de las pruebas escritas consistir en el enunciado de la prueba, tiles de escritura (tinta azul o negra) y las hojas de solucin proporcionadas por el profesor. Las pruebas escritas son individuales. El incumplimiento de las dos ltimas normas se penalizar con la calificacin de suspenso en la asignatura en la convocatoria evaluada donde se produzca dicho incumplimiento. Se considerar que el estudiante ha adquirido las competencias evaluadas en las prcticas de laboratorio si su calificacin en cada una de dichas prcticas es mayor o igual a 5 sobre 10 puntos. En caso contrario se considera que el estudiante no ha adquirido dichas competencias. Las competencias evaluadas en las prcticas obligatorias son reevaluables. Las prcticas fuera del aula no tienen una puntuacin mnima. Cada uno de los enunciados ser calificado con una nota entre 0 y 10, considerndose apto si la calificacin obtenida es igual o mayor que 5. Tanto la solucin de las prcticas de laboratorio como las de las prcticas fuera del aula debe ser original, no pudiendo utilizar soluciones realizadas por otras personas distintas a las reflejadas en la

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autora de la solucin. El profesor se reserva la posibilidad de requerir defensa presencial, de todos o parte de las/los autoras/es, de dichas prcticas si as lo cree necesario. El plagio total o parcial de la solucin de las prcticas fuera del aula conllevar la anulacin de la puntuacin de todas las prcticas fuera del aula del alumno. El plagio total o parcial de las soluciones de las prcticas de laboratorio se penalizar con la calificacin de suspenso en la asignatura en la convocatoria evaluada donde se produzca dicho plagio, y si ste se produjo en la convocatoria de mayo, tambin conllevar, en caso de que los alumnos implicados pretendan aprobar la asignatura en la convocatoria de junio, la realizacin de todas las prcticas de laboratorio con nuevos enunciados. La URJC dispone de una plataforma virtual que permite la gestin efectiva de la asignatura: el Campus Virtual. Salvo en situaciones especiales debidamente justificadas, los alumnos estarn obligados a hacer uso del Campus Virtual, entre otras cosas, para: Acceder al material que el Equipo Docente pone a disposicin de los alumnos: presentaciones de las clases, hojas de ejercicios, software de apoyo, etc. Entregar las prcticas de la asignatura. Consultar las notas de las prcticas y de las pruebas escritas realizadas. Comunicarse con el Equipo Docente cuando no sea posible hacerlo de forma presencial (a travs de correo o el foro de la plataforma). Estar al tanto de las novedades que puedan surgir en la asignatura (a travs del foro y del correo de la plataforma). Participar en posibles debates sobre cuestiones relativas al desarrollo de la asignatura (a travs del foro de la plataforma).

VII. B. Ponderacin para la evaluacin de alumnos a tiempo parcial Para que un alumno pueda optar a esta evaluacin, tendr que obtener la Dispensa Acadmica para la asignatura que habr solicitado al Decano o Director del Centro que imparte su titulacin. La Dispensa Acadmica no excluye de la evaluacin continua. Dicha evaluacin se acomodar por el profesor a las condiciones establecidas por el Decano/Director a dicha dispensa, establecindose la adaptacin curricular segn las caractersticas de cada caso concreto.

VII. C. Revisin de las pruebas de evaluacin. Cada prueba de evaluacin contar con su correspondiente periodo de revisin presencial que ser comunicado a los alumnos a travs de la plataforma de Campus Virtual con 48 horas de antelacin.

VIII.- Recursos y materiales didcticos General Ttulo Autor Fundamentos de Computadores Romn Hermida, Ana M del Corral, Enric Pastor, Fermn Snchez

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Editorial Ttulo Autor Editorial

Sntesis Fundamentos de Sistemas Digitales Thomas L. Floyd Prentice Hall

Complementaria Ttulo Autor Editorial Ttulo Autor Editorial Ttulo Autor Editorial Ttulo Autor Editorial Ttulo Autor Editorial Principios de Diseo Digital Daniel D. Gajski Prentice Hall Diseo Digital M. Morris Mano Prentice Hall Sistemas Digitales y Tecnologa de Computadores J.M. Angulo, J. Garca y otros Paraninfo Problemas Resueltos de Electrnica Digital J. Garca Paraninfo Electrnica digital: lgebra de Boole, circuitos combinacionales y secuenciales, automatismos, memorias L.M. Cuesta Garca McGraw-Hill

Direcciones web de inters https://www.campusvirtual.urjc.es http://pages.cs.wisc.edu/~arch/www/ http://www.vhdl-online.de/tutorial/

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http://esd.cs.ucr.edu/labs/tutorial/ http://www.xilinx.com/ http://www.altera.com/ http://ozark.hendrix.edu/~burch/logisim/index_es.html http://www.cs.mtu.edu/~pop/jlsp/bin/JLS.html

IX.- Profesorado Nombre y apellidos Horario de tutoras acadmicas Correo electrnico Departamento/rea de conocimiento Categora Titulacin Acadmica Experiencia Docente (Indicar la antigedad en el rea y en la asignatura. Incluir tramos de docencia.) Experiencia profesional (Indicar la actividad profesional y la antigedad en la misma) Enrique Cabello Pardos Por determinar [email protected] Departamento de Arquitectura y Tecnologa de Computadores, Ciencias de la Computacin e Inteligencia Artificial / rea de Arquitectura y Tecnologa de Computadores Profesor Titular de Universidad Doctor en Ciencias Fsicas (Electrnica) por la Facultad de Informtica (UPM). Premio extraordinario de doctorado. 20 aos experiencia docente. 4 tramos de docencia reconocidos. 10 aos antigedad en el rea

Profesor Titular de Universidad (URJC) desde 2008 Profesor Titular Escuela Universitaria (URJC) 1998-2008 Profesor Titular Escuela Universitaria (U. de Salamanca) 1992-1998 Profesor Asociado Tiempo Completo (U. de Salamanca) 1990-1992

Nombre y apellidos Horario de tutoras acadmicas Isaac Martn de Diego Por determinar

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Correo electrnico Departamento/rea de conocimiento Categora Titulacin Acadmica Experiencia Docente (Indicar la antigedad en el rea y en la asignatura. Incluir tramos de docencia.) Experiencia profesional (Indicar la actividad profesional y la antigedad en la misma)

[email protected] Departamento de Arquitectura y Tecnologa de Computadores, Ciencias de la Computacin e Inteligencia Artificial / rea de Arquitectura y Tecnologa de Computadores Profesor Titular de Universidad Doctor en Ingeniera Matemtica 6 aos de experiencia docente en asignaturas similares del rea.

5 aos de experiencia docente en la Univ. Carlos III de Madrid como Ayudante de Escuela Universitaria, y Becario F.P.I. 8 aos de experiencia investigadora en el Instituto de Farmacoepidemiologa de Universidad de Valladolid. 1 ao de experiencia investigadora en el Dept. de Bioestadstica de la Univ. Autnoma de Barcelona.

Nombre y apellidos Horario de tutoras acadmicas Correo electrnico Departamento/rea de conocimiento Categora Titulacin Acadmica Experiencia Docente (Indicar la antigedad en el rea y en la asignatura. Incluir tramos de docencia.) Experiencia profesional (Indicar la actividad profesional y la antigedad en la misma) Pablo Toharia Rabasco Por determinar [email protected] Departamento de Arquitectura y Tecnologa de Computadores, Ciencias de la Computacin e Inteligencia Artificial / rea de Arquitectura y Tecnologa de Computadores Profesor visitante Doctor en Informtica 7 aos de experiencia docente en el rea de Arquitectura y Tecnologa de Computadores

Profesor ayudante en la Universidad Rey Juan Carlos (5 aos) Profesor visitante en la Universidad Rey Juan Carlos (2 aos)

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