6to 4ta ELCA 2010 Prof. Yamil Saiegh

Planificación de Aula de:

COMPUTADORAS ELECTRÓNICAS 6to 4ta ELCA, año 2010

Profesor Yamil Saiegh

Diagnóstico:

Los alumnos en general poseen muy básicos conocimientos de técnicas digitales.

Fundamentación y propósitos de la asignatura:

La presente planificación ha sido organizada en seis unidades, cuyo orden fue

pensado especialmente para desarrollar, de la mejor manera posible, la

motivación de los alumnos. Cada una de dichas unidades converge al tema

central del curso: entender cómo funciona una computadora tanto a nivel

hardware como software. Y poder aplicar este conocimiento a la solución de

problemas concretos.

Esta materia se dicta en el último año de la especialidad y tiene como objetivo el estudio del funcionamiento general de la computadora. En el transcurso del curso los alumnos serán capaces de entender el funcionamiento básico de una computadora a nivel Hardware y Software, leer, escribir e interpretar programas en Ensamblador y C; conocer el funcionamiento de cada componente de la computadora; y, finalmente, aplicarlo a la solución de problemas. Con respecto a la ubicación de la materia en el plan de estudios, Computadoras Electrónicas se dicta en 6to año, junto a Laboratorio de Computadoras, Sistemas de Comunicaciones, Sistemas de TV, Sistemas de Control, Laboratorio III, Organización Industrial y Relaciones Humanas. Así mismo, se cursa luego de haber asistido, durante 5to año, a las materias: Electrónica II, Teoría de los Circuitos II, Comunicaciones, Máquinas Eléctricas, Instrumentación, Laboratorio II; y durante 4to año: Electrónica I, Teoría de los circuitos I, Tecnología de los Componentes Electrónicos, Análisis Matemático, Laboratorio I, Inglés e Instrucción Cívica.

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En la unidad 1 se hace una introducción a la materia repasando conceptos ya

aprendidos por los alumnos y relacionándolos con las computadoras. Luego se

recorren las diversas tecnologías en las que fueron construidas las

computadoras y el contexto histórico que dio lugar a tales desarrollos. Además

se expone un documental: “El Ordenador” (Maravillas Modernas - History

Channel) donde muestra de forma interesante la evolución de la computadora

a través del tiempo.

En la unidad 2 se exponen las principales tecnologías de semiconductor con las

que son construidas las computadoras actuales. Y se hace un repaso de

sistemas posicionales de numeración haciendo especial énfasis en el

hexadecimal y binario.

En la unidad 3 se desarrollan los diferentes códigos con los que la maquina

almacena y procesa la diversa información digital. Haciendo una breve revisión

de los principios de circuitos digitales secuenciales y combinacionales, para

comprender en la siguiente unidad el Hardware principal de la computadora,

como ser la Unidad Lógico Aritmética y la Memoria.

En la unidad 4 se describen los dos tipos básicos de arquitectura de

computadoras ejemplificando cada uno. Y se hace una descripción funcional de

todas y cada una de sus partes elementales.

En la unidad 5 se hace una integración de las unidades anteriores en la

programación de un microcontrolador específico. Haciendo uso de un entorno

de desarrollo integrado para tal fin. Utilizando el lenguaje Ensamblador ya que

al ser de bajo nivel puedan tener una compresión mas profunda de lo que

ocurre a nivel Hardware y poder relacionarlo con el Software. En el laboratorio

A se llevarán a cabo los diferentes proyectos grupales que conciernen a esta

unidad.

En la unidad 6 finalmente se describe el lenguaje C luego de haber pasado por

el Ensamblador se busca un mayor nivel de abstracción para poder resolver

problemas de mayor complejidad. En el laboratorio A se llevarán a cabo los

diferentes proyectos grupales que conciernen a esta unidad.

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Contenidos de enseñanza:

UNIDAD Nº 1

Definición de sistema analógico y digital.

Generaciones de computadoras electrónicas

1º generación: Válvula

2º generación: Transistor

3º generación: Circuito Integrado

UNIDAD Nº 2

Familias lógicas TTL y CMOS

Características eléctricas:

• Potencia • Velocidad • Tiempos de propagación • Disipación de potencia • Tensiones

Sistemas posicionales de numeración:

• Hexadecimal • Decimal • Octal • Binario

Conversiones entre sistemas.

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UNIDAD Nº 3

Códigos binarios para la representación y procesamiento de la información:

Representación de números:

Naturales (código natural)

Enteros (signo y magnitud, complemento a 1, complemento a 2)

Reales (coma fija y flotante)

Operaciones aritméticas

Códigos de despliegue:

Siete segmentos

Representación de caracteres:

Código ASCII

Compresión de datos:

Código Huffman

Detección y corrección de errores:

Código Hamming

• Compuertas Lógicas � Simbología � Tabla de verdad � Relaciones

• Circuitos Lógicos � Combinacionales (sin memoria) � Secuenciales (con memoria)

Simulación de circuitos digitales.

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UNIDAD Nº 4

Arquitectura de la computadora

� Harvard

� Von Neumann

Descripción funcional de sus partes

• Memoria � De lectura (ROM). � De lectura y escritura (RAM). Estática y Dinámica. � Tecnologías.

• CPU � Unidad De Control (UC). � Unidad lógico aritmética (ALU).

• Periféricos � Sistema Básico de Entrada/Salida (BIOS). � Puerto paralelo. � Puerto serie - Transmisor-Receptor Asíncrono Universal (UART). � Características eléctricas de los puertos. � Conversores analógico-digital y digital-analógico.

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UNIDAD Nº 5

Lenguaje Ensamblador

Representación mediante diagramas de flujo.

Aplicación a microcontroladores PIC

Función y uso del:

• Editor • Compilador • Simulador • Grabador

UNIDAD Nº 6

Lenguaje C

Representación mediante diagramas de chapin.

Función y uso del compilador

• Tipos de Datos y Declaraciones • Entrada y Salida • Control del Flujo • Vectores • Funciones • Manejo de Puertos • Archivos

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Objetivos:

Que los alumnos puedan relacionar e integrar conceptos de otras materias

actualmente en curso y/o ya cursadas como Técnicas Digitales y Laboratorio De

Computadoras.

Que los alumnos comprendan el funcionamiento a nivel hardware y software de

la computadora y la interacción entre sí.

Que los alumnos puedan aplicar los conceptos expuestos a la solución de

problemas concretos y se planteen nuevos interrogantes y/o problemas que los

conduzcan a la búsqueda de nuevos conocimientos.

Que los alumnos desarrollen buenos hábitos de trabajo grupal.

Y fundamentalmente que desarrollen una mente analítica y un buen criterio para

la resolución de problemas tecnológicos. Adaptándose a los cambios en las

situaciones en las que vivimos para obtener mejores resultados que los que

conseguirían usando solamente la memoria.

Evaluación:

La misma será oral o escrita, individual o grupal, teórica o práctica. Según el

caso. Conjuntamente con trabajos prácticos individuales y proyectos grupales.

Tiempo calendario:

1er trimestre: unidades 1,2 y 3.

2do trimestre: unidades 4, y 5.

3er trimestre: unidad 6.

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Bibliografía:

Andrew Stuart Tanembaum; Organización De Computadoras Un Enfoque

Estructurado; Editorial Prentice Hall.

William Stalling; Organización Y Arquitectura De Computadores; Editorial

Prentice Hall.

Morris Mano; Arquitectura de Computadoras; Editorial Prentice Hall.

Roger Tokheim; Fundamentos De Los Microprocesadores; Editorial Schaum.

Víctor Rossano; ELECTRONICA & MICROCONTROLADORES PIC; Editorial Mp

Ediciones S.A.

E. Palacios, F Remiro, L. López; Microcontrolador PIC16F84. Desarrollo de

proyectos; Editorial Ra-Ma.

Eduardo García Breijo; Compilador C CCS Y Simulador Proteus para

Microcontroladores PIC; Editorial MARCOMBO S.A.

I. Aguinaga, G. Martínez, J. Díaz; Aprenda a programar como si estuviera en

primero; Escuela Superior De Ingenieros De San Sebastián.

Marcelo Hernán Ruiz; Programación C; Editorial Mp Ediciones S.A.

H. Aparicio, A. Casabuono, C. Ferlat; Informática para Ingeniería Electrónica;

Editorial CEIT.

Andrés Mazzeo; Cómo funciona la PC; Editorial Mp Ediciones S.A.

Armado y reparación de PC; Fundación Union De Centros Educativos.