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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA

DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS

PROGRAMA SINTÉTICO CARRERA: Ingeniería en Computación. ASIGNATURA: Organización de Computadoras SEMESTRE: Quinto OBJETIVO GENERAL: El alumno diseñará distintos tipos de interfases para dispositivos de almacenamiento, de entrada salida y periféricos para diferentes unidades de procesamiento, de acuerdo a las necesidades y las aplicaciones particulares. Explicará el funcionamiento de las interfases más utilizadas comercialmente, de acuerdo a las diferentes arquitecturas y formas de organización. Manejará el hardware de distintos tipos de sistemas de procesamiento digital. CONTENIDO SINTÉTICO: I. Visión General II. Constitución de un Microcomputador Genérico III. Canales de Comunicación y sus Estándares IV. Memoria y su Administración V. Dispositivos de Entrada, Salida y Almacenamiento. VI. Interfaz de Vídeo VII. Dispositivos de Impresión y Captura.

METODOLOGÍA: Participación de los alumnos con la guía del profesor, en la búsqueda y análisis de la información que permita la integración de los aspectos teóricos, prácticos, y la solución de problemas. Integración de grupos de discusión y evaluación de prácticas de laboratorio. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN: Tres exámenes departamentales. Entrega de trabajos realizados en clase, tareas y prácticas de laboratorio. Participación en actividades individuales y de equipo. BIBLIOGRAFIA. Barry B.Brey Los Microprocesadores Intel Arquitectura de Programación e Interfases Prentice Hall., 5ª Ed. EUA 2004. 962 pp. Andrew S. Tanenbaum Organización de Computadoras Pearson, 3ª Ed. EUA New York 2002, 13-103, 231-288, 383-508 pp. Tokheim Roger L, Fundamentos de Microporcesadores, Addison Wesley, USA 1996, 1-12, 69-136, 345-404 pp.



ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica. CARRERA: Ingeniería en Computación. OPCIÓN: COORDINACIÓN: Academia de Microprocesadores DEPARTAMENTO: Ingeniería en Computación.

ASIGNATURA: Organización de Computadoras SEMESTRE: Quinto CLAVE: CLA029 CRÉDITOS: 10.5 VIGENTE: Agosto 2005 TIPO DE ASIGNATURA: Teórico-Práctica MODALIDAD: Escolarizada

TIEMPOS ASIGNADOS

HORAS/SEMANA/TEORÍA: 4.5 HORAS/SEMANA/PRÁCTICA: 1.5 HORAS/SEMESTRE/TEORÍA: 81 HORAS/SEMESTRE/PRÁCTICA: 27 HORAS/TOTALES: 108

PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: Academia de Microprocesadores de ESIME Culhuacan. REVISADO POR: Subdirección Académica de ESIME Culhuacan. APROBADO POR: Consejo Técnico Consultivo Escolar de ESIME Culhuacan. Ing. Ernesto Mercado Escutia

AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programas de Estudio del Consejo General Consultivo del IPN.



ASIGNATURA: Organización de Computadoras CLAVE: CLA029 HOJA: 2 DE 11

FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA

Las computadoras, como sistemas mecanizados de proceso requieren para su óptimo empleo, ser analizada en su organización, para conocer a fondo su funcionamiento, capacidad de manejo de información y comunicación, etc. La asignatura Organización de Computadoras da una formación adecuada al estudiante para que maneje apropiadamente el Hardware dentro del diverso mundo de las computadoras; para el desarrollo de este curso, se hará una descripción de cada parte de la computadora, las características de su diseño, el manejo de los puertos y dispositivos de Entrada/Salida, apoyándose en materias antecedentes como Circuitos Lógicos I y Circuitos Lógicos II y Lenguajes de Bajo Nivel que le dan la habilidad en el manejo de circuitos y sistemas digitales, respectivamente. Esta materia, a su vez, servirá de soporte a asignaturas como Arquitectura de Computadoras, donde se observan las distintas técnicas arquitectónicas computacionales. De esta manera se le da al estudiante la capacidad de manejo de un sistema computacional completo.

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA

El alumno diseñará distintos tipos de interfases a dispositivos de almacenamiento, de entrada salida y periféricos para diferentes unidades de procesamiento, de acuerdo a las necesidades y las aplicaciones particulares. Explicará el funcionamiento de las interfases más utilizadas comercialmente, de acuerdo a las diferentes arquitecturas y formas de organización. Manejará el hardware de distintos tipos de sistemas de procesamiento digital.




No. UNIDAD I NOMBRE: Visión General

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD

El alumno describirá el concepto del microprocesador y sus partes más importantes.

HORAS

No. TEMA

T E M A S

T P EC

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5

Evolución y prestaciones de los computadores Breve historia de los computadores Evolución del software y hardware Organización y arquitectura Visión funcional de un computador

Subtotal

4.5

4.5

10.5

10.5

1B,2C,3C

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Recopilación de información general de distintas arquitecturas de los microprocesadores, discusión en clase por parte del alumno, con la guía del profesor, de las características, ventajas y desventajas. Explicación por parte del profesor, de la arquitectura Pentium, proponiendo posteriormente la realización de ejercicios de relación entre sus unidades funcionales. Realización de un prototipo por parte del alumno bajo la guía del profesor. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Se evaluarán los ejercicios que el alumno realice, así como su participación en grupos de discusión, además de la búsqueda de información; la exposición en clase tendrá un valor de un 10% de la calificación total, el 60% será la calificación del examen del periodo y el 30% restante comprenderá la evaluación y la elaboración de las prácticas de laboratorio.




No. UNIDAD II NOMBRE: Constitución de un Microcomputador Genérico


El alumno describirá la organización que tiene una computadora genérica.

HORAS

No. TEMA

T E M A S

T P EC


2.1 2.2. 2.3. 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.4

Organización de la computadora. Operación básica de la computadora. Organización simplificada de una CPU genérica. Arquitectura simplificada de la CPU genérica. Descripción de sus partes. Estados, ciclos de máquina, ciclos de instrucción. Breve historia de los microprocesadores 8,16,32 bits

Subtotal

1.5 1.5 3.0

3.0

9.0

3.0 3.0

3.0

9.0

10.5

10.5

1B,2C,3C

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Recopilación de información general de distintas arquitecturas de microprocesadores, discusión en clase, con la guía del profesor, de las características, ventajas y desventajas. Realización de prácticas de laboratorio supervisadas por el profesor. Evaluación de los avances del prototipo construido por el alumno bajo la guía del profesor. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Se evaluará con un 10% los ejercicios que el alumno realice, así como su participación en grupos de discusión, además de la búsqueda de información, exposición en clase y la elaboración de las prácticas de laboratorio. La evaluación del primer departamental comprenderá las unidades I, II y III; el examen departamental tendrá un valor del 60% de la calificación total y un 30% comprenderá la evaluación de las prácticas.




No. UNIDAD III NOMBRE: Canales de Comunicación y sus Estándares.


El alumno aplicará los diferentes estándares de comunicación utilizados actualmente en la tarjetas de comunicación con el microprocesador, en la solución de problemas.

HORAS

No. TEMA

T E M A S

T P EC


3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7

Historia de los canales de comunicación El estándar ISA El estándar EISA El estándar PCI El estándar AGP El estándar USB El estándar EPCI

Subtotal

1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 3.0 1.5

12.0

1.5 1.5 1.5 1.5

6.0

6.0

6.0

1B,2C,4B

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Investigación documental por parte del alumno. Resolución de ejercicios en clase, coordinados por el profesor. Prácticas de laboratorio. Evaluación de los avances del prototipo construido por el alumno bajo la guía del profesor. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Se evaluará el desempeño del alumno observando la metodología empleada en cada conjunto de ejercicios y en su sencilla aplicación. Se realizará el primer examen departamental que abarcará los conocimientos adquiridos en las unidades I, II y III, y la elaboración de las practicas de laboratorio. El examen tendrá un valor del 60 %, las prácticas serán un 30 % , mientras que los ejercicios tendrán un 10% del valor.




No. UNIDAD IV NOMBRE: Memoria y su Administración.


El alumno describirá diversas formas de estructura de memoria RAM, y otros sistemas de almacenamiento, además, diseñará diversos sistemas de interfase para una RAM.

HORAS

No. TEMA

T E M A S

T P EC


4.1 4.1.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.6.1 4.6.2

La memoria y sus modelos Técnicas de interfase a memoria Bancos de memoria RAM SIMM y DIMM RIMM y DDR El BIOS. Memoria cache Sistema de administración de memoria Discos duros. Tiempo de búsqueda Período de latencia rotacional

Subtotal

3.0 3.0 3.0

3.0 3.0 3.0 3.0

21.0

1.5

1.5

3.0

2.0

2.0

1B,2C

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Verificación por parte del alumno a los modelos de memoria utilizados en la computadora, así como el hardware actual usado en el proceso de ejecución, su gestión y tipos. Realización de prácticas de laboratorio supervisadas por el profesor. Evaluación de los avances del prototipo construido por el alumno bajo la guía del profesor. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN En el segundo departamental se evaluará el desempeño del alumno en la explicación y la operación de los sistemas de memoria, considerando las prácticas de laboratorio; el segundo periodo departamental abarcará las unidades IV y V. El examen tendrá un valor del 60%, un 30% de la calificación será la elaboración de prácticas y el 10% restante consistirá en la elaboración de programas y ejercicios desarrollados en clase.




No. UNIDAD V NOMBRE: Dispositivos de Entrada, Salida y Almacenamiento.


El alumno explicará los principios de operación de los sistemas auxiliares de una tarjeta madre.

HORAS

No.

TEMA

T E M A S

T P EC


5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.6.1 5.6.2

Elementos de una tarjeta principal (mother board) Tarjetas de sonido Tarjetas de red Tarjetas de captura de video Memorias flash y tarjetas externas Unidades de CD-ROM, CD-RW, DVD ATA ATAPI

Subtotal

3.0 3.0 3.0 3.0 1.5 1.5

15.0

1.5 1.5

1.5

1.5

6.0

2C, 4B

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Por parte del alumno, recopilación de información acerca de los modelos de vídeo, tipos y resoluciones con las marcas y estándares actuales. Realización de prácticas, participación y exposiciones en clase bajo la supervisión del profesor. Evaluación de los avances del prototipo construido por el alumno bajo la guía del profesor. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN El segundo examen departamental abarcará las unidades IV y V. Se evaluará el desempeño del alumno en la explicación y la operación de los sistemas de almacenamiento y de entrada-salida. El examen valdrá el 60%, un 30% de la calificación será la evaluación de la elaboración de prácticas y el 10% restante consistirá en la evaluación de ejercicios en clase.




No. UNIDAD VI NOMBRE: Interfaz de Video


El alumno describirá el funcionamiento de los periféricos más comunes que constituyen los sistemas de cómputo.

HORAS

No.

TEMA

T E M A S

T P EC


6.1 6.2 6.3 6.4 6.4 6.5 6.6

Técnicas de interfase a display Técnicas de interfase a TRC La memoria de video y su administración. Funcionamiento del monitor de tubo de rayos catódicos. El monitor LCD. Adaptadores de vídeo.

Subtotal

1.5 1.5 1.5 1.5

1.5 1.5

9.0

1.5

1.5

2C, 4B

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Investigación documental de los conceptos de interfaz gráfica, video compuesto por parte de los alumnos. Discusión y conclusiones por parte del alumno bajo la guía del profesor. Realización de prácticas de laboratorio supervisadas por el profesor. Evaluación de los avances del prototipo construido por el alumno bajo la guia del profesor. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Se evaluará la participación del alumno en la discusión establecida, así como los ejercicios desarrollados y sus prácticas de laboratorio El segundo examen departamental abarcará las unidades IV y V. El examen tendrá un valor del 60% de la calificación total, un 30% consistirá en la elaboración de prácticas y el 10% sobrante será la evaluación de ejercicios resueltos en clase.




No. UNIDAD VII NOMBRE: Dispositivos de Impresión y Captura.


El alumno explicará las técnicas y lenguajes utilizados en los sistemas de impresión utilizados actualmente

HORAS

No.

TEMA

T E M A S

T P EC


7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7

Impresoras y scaners Impresoras de matriz Impresoras de inyección de tinta Impresoras láser Ploteadores y scaners Lenguajes de impresión Técnicas de Interfase a dispositivos de impresión

Subtotal

1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

10.5

1.5

1.5

4B

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Participaciones y exposiciones en clase por el alumno con la conducción del profesor. Realización de prácticas de laboratorio supervisadas por el profesor. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN El tercer examen departamental abarcará la unidades VI y VII. Se evaluará el procedimiento para estimar las posibles soluciones y sus aplicaciones, así como la participación en clase y prácticas. El tercer examen departamental tendrá un valor del 60% de la calificación, el 30% de la evaluación consistirá en la elaboración de prácticas de laboratorio y prototipo realizado y el 10% restante consistirá en la evaluación de ejercicios en clase. Revisión final del prototipo elaborado por el alumno bajo la guía del profesor.




RELACIÓN DE PRÁCTICAS

PRACT. No.

NOMBRE DE LA PRÁCTICA

UNIDAD

DURACIÓN

LUGAR DE REALIZACIÓN

1 2 3 4 5

6 7 8 9

Simulador del 8085. Diseño de un sistema mínimo. Manejo de puertos Temporización por programa Direccionamiento a memoria del sistema mínimo Manejo de los estándares de memoria Análisis de un mother board Análisis de las señales de un monitor TRC La Impresora y sus mecanismos

II II III III IV

V V VI

VII

Total

3.0 6.0 3.0 3.0 3.0

3.0 3.0 1.5

1.5

27.0

Todas las prácticas se

llevaran a cabo en el Lab. de Microprocesadores




PERÍODO

UNIDAD

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 1 2 3

I, II y III

IV y V

VI y VII

10% - Programas y ejercicios desarrollados en clase y extra clase. 60% - Examen del periodo. 30% - Prácticas de laboratorio

10% - Programas y ejercicios desarrollados en clase y extra clase. 60% - Examen del periodo. 30% - Prácticas de laboratorio

60% - Examen del periodo. 30% - Prácticas de laboratorio y prototipo realizado. 10%- Programas y ejercicios desarrollados en clase y extraclase

CLAVE B C BIBLIOGRAFÍA

1 2 3 4

X

X

X

X

Barry B.Brey Los Microprocesadores Intel Arquitectura de Programación e Interfases Prentice Hall., 5ª Ed. EUA 2004. 962 pp. Andrew S. Tanenbaum Organización de Computadoras Pearson, 3ª Ed. EUA New York 2002, 13-103, 231-288, 383-508 pp. Tokheim Roger L, Fundamentos de Microporcesadores, Addison Wesley, USA 1996, 1-12, 69-136, 345-404 pp. Minassi, Mark, Reparación y Mantenimiento de PC, Ed. Ventura, EUA 1997, 770pp.



PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA

1. DATOS GENERALES

ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Culhuacan.

CARRERA: Ingeniería en Computación SEMESTRE Quinto

ÁREA: BÁSICAS C. INGENIERÍA D. INGENIERÍA C. SOC. y HUM.

ACADEMIA: Microprocesadores ASIGNATURA: Organización de Computadoras

ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO: Licenciatura ó Maestría en Sistemas Digitales, Electrónica o Computación

2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA

El alumno diseñará distintos tipos de interfases a dispositivos de almacenamiento, de entrada salida y periféricos para diferentes unidades de procesamiento, de acuerdo a las necesidades y las aplicaciones particulares. Explicará el funcionamiento de las interfases más utilizadas comercialmente, de acuerdo a las diferentes arquitecturas y formas de organización. Manejará el hardware de distintos tipos de sistemas de procesamiento digital.

3. PERFIL DOCENTE:

CONOCIMIENTOS EXPERIENCIA PROFESIONAL

HABILIDADES ACTITUDES

Electrónica. Electrónica digital. Computación.

Diseño de sistemas digitales. Programador de sistemas de cómputo. Áreas afines en el sector privado o público.

Diseño de sistemas. Liderazgo. Manejo de grupo. Conocimientos de cómputo.

Responsable. Respetuoso. Tolerancia. Compromiso social.

ELABORÓ REVISÓ AUTORIZÓ

__________________________ __________________________ ________________________ Ing. Carlos A. Estrada Arriaga M. en C. Alberto Paz Gutiérrez Ing. Ernesto Mercado Escutia Presidente de la Academia Subdirector Académico Director de Microprocesadores

FECHA: Agosto 2005

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