Doble Grado en:

Matemáticas e Ingeniería Informática

Asignatura:

Tecnología de computadores

Asignatura en inglés:

Computer Systems Technology

Curso y cuatrimestre:

1º (1er Cuatrimestre)

ECTS:

6

Tipología:

Básica

Idioma de impartición:

Español

Módulo:

Materias básicas

Materia:

Informática

Departamento:

Arquitectura de Computadores y Automática

Coordinador:

José Manuel Mendías Cuadros

• Representación de la información.
• Especificación e implementación de sistemas combinacionales.
• Especificación e implementación de sistemas secuenciales.
• Diseño RTL: algorítmico y multimódulo.

Tema 1: Representación digital de la información.

• Sistemas de numeración con notación posicional.
• Conversión entre bases.
• Aritmética binaria.
• Representación digital de la información.
• Codificación de alfabetos: ASCII.
• Codificación de enteros sin signo: binario y BCD.
• Codificación de enteros con signo: Magnitud y signo, complemento dos y sesgada.
• Codificación de fraccionarios: punto fijo.
• Codificación de reales: punto flotante IEEE 754.

Tema 2: Especificación de sistemas combinacionales.

• Especificación de alto nivel y binaria.
• Codificación.
• Funciones de conmutación.
• Tablas de verdad.
• Expresiones de conmutación.
• Algebra de conmutación.
• Suma de productos canónica.
• Mapas de Karnaugh.
• Simplificación.

Tema 3: Diseño de sistemas combinacionales.

• Puertas lógicas.
• Diseño de redes de puertas: a dos niveles, multinivel.
• Redes de puertas NAND.
• Aspectos tecnológicos: alimentación, retardo, coste y consumo.
• Métricas de calidad y trade-offs.

Tema 4: Módulos combinacionales básicos.

• Arrays de puertas.
• Decodificador.
• Multiplexor.
• Bus.
• Codificador de prioridad.
• ROM.
• Sumador.
• Restador.
• Sumador-restador.
• Comparador.
• Extensor de signo.
• Desplazador.
• ALU.

Tema 5: Especificación de sistemas secuenciales.

• Diagrama de estados.
• Registro de estado.
• Reloj.
• Máquinas de Moore y Mealy.

Tema 6: Diseño de sistemas secuenciales síncronos.

• Biestable SR asíncrono, síncrono por nivel y síncrono por flanco.
• Biestable D.
• Diseño con biestables D.
• Inicialización.
• Aspectos tecnológicos: retardo y cálculo del tiempo de ciclo.

Tema 7: Módulos secuenciales básicos.

• Registro.
• Contador ascendente.
• Contador ascendente con carga paralela.
• Banco de registros.
• RAM.

Tema 8: Rutas de datos y controladores.

• Estructura de un sistema algorítmico.
• Diseño de ruta de datos.
• Diseño de Controladores.

Module 1: Digital Representation of Information

• Number systems and positional notation.
• Base conversion.
• Binary arithmetic.
• Digital representation of information.
• Character encoding: ASCII.
• Unsigned integer representation: binary and BCD.
• Signed integer representation: sign-and-magnitude, two's complement, and biased representations.
• Fractional number representation: fixed-point.
• Real number representation: IEEE 754 floating-point.

Module 2: Specification of Combinational Systems

• High-level and binary specifications.
• Encoding.
• Boolean functions.
• Truth tables.
• Boolean expressions.
• Boolean algebra.
• Canonical sum-of-products form.
• Karnaugh maps.
• Simplification.

Module 3: Design of Combinational Systems

• Logic gates.
• Gate network design: two-level and multilevel.
• NAND gate networks.
• Technological issues: power supply, delay, cost, and power consumption.
• Quality metrics and trade-offs.

Module 4: Basic Combinational Modules

• Arrays of gates.
• Decoder.
• Multiplexer.
• Bus.
• Priority encoder.
• ROM.
• Adder.
• Subtractor.
• Adder-subtractor.
• Comparator.
• Sign extender.
• Shifter.
• ALU (Arithmetic Logic Unit).

Module 5: Specification of Sequential Systems

• State diagrams.
• State register.
• Clock.
• Moore and Mealy machines.

Module 6: Design of Synchronous Sequential Systems

• Asynchronous SR latch, level-sensitive synchronous SR latch, and edge-triggered synchronous SR latch.
• D flip-flop.
• Design with D flip-flops.
• Initialization.
• Technological issues: delay and clock cycle time calculation.

Module 7: Basic Sequential Modules

• Register.
• Up counter.
• Up counter with parallel load.
• Register file.
• RAM.

Module 8: Datapaths and Controllers

• Structure of an algorithmic system.
• Datapath design.
• Controller design.

• Al finalizar el aprendizaje, el o la estudiante será capaz de demostrar conocimiento básico de las diferentes subdisciplinas de la ingeniería informática y de las técnicas básicas y conocimientos de estas para la integración en equipos multidisciplinares como profesional generalista en ingeniería informática.
• Al finalizar el aprendizaje, el o la estudiante será capaz de explicar los principios básicos de estructura y arquitectura de computadores, sistemas operativos, sistemas distribuidos, redes de computadores, internet y sistemas de almacenamiento, procesamiento y acceso a datos necesarios para el análisis e implementación de aplicaciones basadas en ellos.

• Al finalizar el aprendizaje, el o la estudiante será capaz de aplicar conocimientos de álgebra, cálculo, análisis, matemática discreta, lógica, estadística y circuitos electrónicos en la resolución de problemas generales planteados en ingeniería informática.

No tiene

Recomendada

• Digital Design and Computer Architecture, RISC-V Edition. Sarah L. Harris, David Harris. Morgan Kaufmann. 2021

Complementaria

• Principios de Diseño Digital, Daniel D. Gajski Ed. Prentice Hall, 1997