Fundamentos de Computadores Ingeniería de Telecomunicación (Plan 1998) Segundo Curso Curso 2006-2007 Departamento: Ingeniería de Sistemas y Automática 1. Coordinador de la asignatura Sr. D. Ángel Rodríguez Castaño. Dirección de correo electrónico:
[email protected]. Localización: Edificio de Laboratorios, L1 - 1ª Planta. 2. Profesorado Sr. D. Jesús Iván Maza Alcañiz. Dirección de correo electrónico:
[email protected]. Localización: Edificio de Laboratorios, L1 - 1ª Planta. Sr. D. Ángel Rodríguez Castaño. Dirección de correo electrónico:
[email protected]. Localización: Edificio de Laboratorios, L1 - 1ª Planta. Dr. Daniel Rodríguez Ramírez. Dirección de correo electrónico:
[email protected]. Localización: Edificio Plaza de America, E2-SE – Desp. 00. 3. Objetivos El objetivo de esta asignatura es el acercamiento al funcionamiento interno de un computador monoprocesador con programa almacenado en memoria basado en el modelo de Von Neumann. Para ello, se describirán los componentes de tal computador casi siempre en el nivel de máquina convencional y micromáquina. Se trabajará a nivel de lenguaje máquina y ensamblador sobre dos computadores concretos. Uno, denominado Símplez, es un procesador ficticio extremadamente sencillo, pero que incluye la mayor parte de las características de un computador Von Neumann. Su sencillez permite un estudio a fondo que se reparte entre los dos cuatrimestres del curso. El otro computador es un sistema de evaluación basado en el microprocesador 68020 de Motorola. Este procesador (cuya complejidad excede el alcance de esta asignatura, por lo que no se estudiarán todas sus posibilidades) servirá para estudiar la arquitectura de la familia 68000 de Motorola, incluyéndose además un estudio pormenorizado del integrado de comunicaciones serie 68681.
4. Requisitos Académicos No existe ningún requisito previo a la matriculación de esta asignatura.
5. Criterios de Evaluación Se realizarán dos exámenes parciales eliminatorios de materia respecto de la convocatoria de Junio, el primero a finales de Enero o en Febrero y el segundo, a finales de Mayo o a principios de Junio. Ambos exámenes se deben aprobar por separado. Estos exámenes constarán de dos partes: una teóricopráctica, destinada a evaluar el conocimiento y comprensión de los conceptos, y otra parte dedicada a problemas mediante la cual se evaluará la capacidad de análisis, programación y codificación del alumno. En la evaluación de esta última parte se valorará no solamente el correcto funcionamiento de los programas, sino también la claridad y estructuración de los mismos, así como la inclusión de pseudocódigo, comentarios y explicaciones. El examen final constará de dos partes, cada una de ellas análoga al correspondiente parcial. No se conservará la nota de un parcial para la convocatoria de Septiembre. En dicha convocatoria el examen tendrá la estructura de un examen parcial pero evaluándose toda la materia de la asignatura. La asistencia a las prácticas será obligatoria para aprobar la asignatura. La entrega de las mismas será voluntaria y se evaluará mediante un sencillo examen que permitirá subir la nota media de la asignatura hasta un máximo de 2 puntos. Este incremento de nota se aplicará a partir del aprobado. Para aprobar la asignatura en Septiembre o Febrero es necesario haber asistido a las prácticas con anterioridad. Aquellos alumnos que hubieren realizado las prácticas en años anteriores no tendrán que volver a realizarlas. 6. Metodología Docente La asignatura consta de tres horas semanales (2h:15' de ellas correspondiente a clases teóricas, 45' dedicados a las prácticas). Las horas de clase se destinarán tanto al desarrollo de los aspectos teóricos como a la resolución de problemas. El alumno deberá realizar unas prácticas con el computador, consistentes en la implementación de programas a nivel de máquina para el ordenador ficticio Símplez y para el microprocesador 68000 de Motorola. Se realizarán unas 5 prácticas distintas. Para la realización de dichas prácticas se dispondrá de las instalaciones del Departamento de Sistemas y Automática y del centro de cálculo de la escuela.
7. Programa 1. INTRODUCCIÓN 2. ORGANIZACIÓN DE UN COMPUTADOR 3. MODELO DE MÁQUINA ELEMENTAL: SÍMPLEZ 4. SÍMPLEZ-i3 5. EL PROCESADOR 68000 6. ASPECTOS HARDWARE DEL 68000 7. ENTRADAS SALIDAS SERIE 8. ESTUDIO PARTICULAR DE LA DUART 68681 9. ELEMENTOS DEL MODELO ESTRUCTURAL. RUTA DE DATOS . 10. ELEMENTOS DEL MODELO PROCESAL 11. DISEÑO DEL SECUENCIADOR: MICROSÍMPLEZ 12. MODELOS EN EL NIVEL DE MICROMAQUINA
8. Bibliografía a) Conceptos básicos de arquitectura y sistemas operativos. Gregorio Fernández Universidad Politécnica de Madrid. 1994. b) Sistemas digitales. Ingeniería de los microprocesadores 68000. Antonio García Guerra y Enrique Fenoll Comes Universidad Politécnica de Madrid. 1993. c) Diseño y programación del 68000 y periféricos. Enrique Colomar Pous. José Garrigues Baixauli. Dora Roig Mena. Universidad Politécnica de Valencia. 1993. d) Organización y diseño de Computadores. Hennesy y Patterson Mc. Graw Hill. 1995. e) Fundamentos de los computadores. P.M. Anasagasti. Ed. Paraninfo f) Estructura y funcionamiento de los computadores digitales. J.P. Meinadier Ed. AC. g) Structured Computer Organization. A.S. Tanenbaum Ed. Prentice Hall, Tercera edición. h) Microprocesadores y Microcomputadores. Serie : Mundo Electrónico Ed. Marcombo i) Programmers's Reference Manual MC 68EC020. Motorola j) Software User's Manual MC 68EC020 EVM. Flights Electronics LTD Flights Electronics LTD. k) Hardware User's Manual MC 68EC020 EVM. Flights Electronics LTD Flights Electronics LTD
9. Prácticas Práctica 1. Resolución de problemas con emulador de Símplez Introducción al emulador de Símplez y a la resolución de problemas con el mismo. Práctica 2. Familiarización emulador de Símplez i+3 Familiarización con el ensamblador y emulador de Símplez i+3 mediante la resolución de problemas guiados. Práctica 3. Resolución de un problema de Símplez i+3 Se propone un problema que los alumnos deben resolver mediante el uso del ensamblador / emulador de Símplez i+3. Práctica 4. Introducción al equipo de prácticas Familiarización con el equipo de prácticas (Flights Electronics MC 68EC020 EVM) y con el software necesario para su programación. Práctica 5. Resolución de un problema de Motorola 68000 Se propone un problema que los alumnos deben resolver mediante la programación del equipo de prácticas en lenguaje ensamblador de Motorola 68000. Práctica 6. Resolución de un problema de Duart para Motorola 68000 Se propone un problema de utilización de la DUART que los alumnos deben resolver mediante la programación del equipo de prácticas en lenguaje ensamblador de Motorola 68000.
