100000 I54N Arquitectura De Computadoras PDF

Preview

Summary

SÍLABOArquitectura de computadoras (100000I54N)2022 - Ciclo 1 Marzo1. DATOS GENERALES1.1: Ingeniería de Sistemas e Informática Ingeniería de Software Ingeniería de Redes y Comunicaciones Ingeniería de Seguridad y Auditoría Informática Créditos: 3 Modalidad: Presencial Horas semanales: 4 2. FUNDAMENT...

Description

SÍLABO Arquitectura de computadoras (100000I54N) 2022 - Ciclo 1 Marzo 1. DATOS GENERALES

2.

1.1.Carrera:

Ingeniería de Sistemas e Informática Ingeniería de Software Ingeniería de Redes y Comunicaciones Ingeniería de Seguridad y Auditoría Informática

1.2. Créditos:

3

1.3. Modalidad:

Presencial

1.4. Horas semanales:

4

FUNDAMENTACIÓN La presente asignatura permitirá al estudiante conocer la arquitectura y programación de los microprocesadores de la familia INTEL así como los circuitos integrados que sirven de soporte unidades de almacenamiento y puertos serie. De esta manera, podrá entender el funcionamiento de los procesadores, así como le permitirá plantear temas de aplicación en diferentes campos de la ingeniería.

3.

SUMILLA Descripción de la estructura y funcionamiento de un computador de datos, desarrollo de proyectos de hardware libre mediante la plataforma Arduino, implementación de soluciones de internet de las cosas con la plataforma Arduino, descripción de soluciones con la plataforma Raspberry Pi.

4.

LOGRO GENERAL DE APRENDIZAJE Al finalizar el curso, el estudiante construye aplicaciones en multiplataforma identificando el funcionamiento del computador en el procesamiento de datos y su uso en el desarrollo de soluciones.

5. UNIDADES Y LOGROS ESPECÍFICOS DE APRENDIZAJE Unidad de aprendizaje 1: Fundamentos de Arquitectura del Computador.

Semana 1,2,3 y 4

Logro específico de aprendizaje: Al finalizar la unidad, el alumno describe la arquitectura básica de un computador, la estructura de interconexión, la ejecución de programas enviando y recibiendo datos desde desde otros dispositivos por las entradas y salidas. Temario: El computador • Organización y arquitectura • Estructura y función • Generaciones • Arquitectura del microprocesador El sistema computacional • Componentes • Ejecución de programas • Estructura de interconexión • Sistema de buses Interfaces de Entrada/Salida • Dispositivos externos • Módulos de entrada/salida • Entrada/salida programada • Interfaces externas La Memoria • Características y jerarquía • Memoria cache • Memoria interna • Memoria externa Unidad de aprendizaje 2: Fundamentos de Arduino.

Semana 5,6,7,8 y 9

Logro específico de aprendizaje: Al finalizar la unidad, el alumno conoce los componentes de una placa de prototipado Arduino y hace uso de las entradas y salidas digitales para la realización de proyectos básicos.

Temario: El Microcontrolador • Arquitectura • Módulos internos • Familias • Programación Entradas y Salidas Arduino • Entradas y salidas digitales • Entradas y salidas analógicas Hardware Arduino • Open hardware • Microcontrolador Atmel • Familia de tarjetas • Shields Sensores • Sensores de luz y temperatura • Sensores de humedad y distancia Software Arduino • IDE Arduino • Lenguaje Arduino • Librerías Arduino • Emuladores Unidad de aprendizaje 3: Uso de actuadores con Arduino y conceptos de comunicaciones de datos.

Semana 10,11,12,13,14 y 15

Logro específico de aprendizaje: Al finalizar la unidad, el alumno realiza trabajos utilizando dispositivos actuadores conectados a una placa de prototipado Arduino. Así como también describe las posibles medios y tecnologías de comunicaciones de datos que existen utilizando un software de simulación. Temario: Comunicaciones inalámbricas móviles • GSM • GPRS • GPS Desafío: Proyecto de Integración (Semana 16) Simulación de proyectos con E/S digitales y analógicas, utilizando sensores y actuadores con complejidad media. Motores Eléctricos • Motores DC • Servomotores • Motores paso a paso Redes Cableadas Redes inalámbricas • RF • Bluetooth Redes Ethernet • Protocolos TCP/IP • Estándar Ethernet • Servicios de red Sensores • Sensores de inclinación y movimiento • Sensores de contacto y sonido Unidad de aprendizaje 4: Aplicaciones con Raspberry Pi.

Semana 16,17 y 18

Logro específico de aprendizaje: Al finalizar la unidad, el alumno reconoce un computador de una sola tarjea (SBC) y hace uso de él para instalar y configurar un servicio de red. Temario: • Definición de Raspberry Pi. • Arquitectura ARM. • Sistema Operativo de Raspberry Pi. • Instalación, configuración, accesorios y otros aspectos. • Instalación de una distribucion Linux. • Instalar y configurar Web Server (Apache) en Raspberry PI. Presentación de trabajos planteados en el desafío (Semana 12) • Ejemplos completos y prácticos utilizando lenguaje Python en Rpi EXAMEN FINAL

6.

METODOLOGÍA Se dictarán clases teóricas con desarrollo de exposiciones y la participación activa de los estudiantes mediante la realización de experiencias de laboratorio. Para ello, se facilitarán guías de laboratorio y separatas de problemas para resolver según cada grupo. Los principios de aprendizaje que se promueven en este curso son: • Aprendizaje autónomo. • Aprendizaje colaborativo.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN El cálculo del promedio final se hará de la siguiente manera: (20%)PC1 + (20%)PC2 + (30%)PC3 + (30%)EXFI Donde: Tipo

Descripción

Semana

Observación

PC1

PRÁCTICA CALIFICADA 1

5

practica calificada 1

PC2

PRÁCTICA CALIFICADA 2

10

practica calificada 2

PC3

PRÁCTICA CALIFICADA 3

15

practica calificada 3

EXFI

EXAMEN FINAL INDIVIDUAL

18

examen final individual

Indicaciones sobre Fórmulas de Evaluación:

1. 2. 3. 4.

El examen rezagado incluye los contenidos de todo el curso. No se elimina ninguna práctica calificada. La nota mínima aprobatoria es 12 (doce). En el caso de que un estudiante no rinda una práctica calificada (PC) y, por lo tanto, obtenga NS, esta es reemplazada con la nota que se obtenga en el examen final o de rezagado. En caso de que el estudiante tenga más de una práctica calificada no rendida, solo se reemplaza la práctica calificada de mayor peso. No es necesario que el estudiante realice trámite alguno para que este remplazo se realice.

8. FUENTES DE INFORMACIÓN Bibliografía Base: LÓPEZ ALDEA, EUGENIO (2016) ARDUINO. GUÍA PRÁCTICA DE FUNDAMENTOS Y SIMULACIÓN, RAMA Bibliografía Complementaria: BREY, BARRY B. Microprocesadores Intel, Alfaomega NIKITAS, ALEXANDRIS Design of Microprocessor SCOTT FITZGERALD, MICHAEL SHILOH Libro de Proyectos HTTPS://THESAI.ORG/DOWNLOADS/VOLUME10NO10/PAPER_64IMMERSIVE_TECHNOLOGIES_IN_MARKETING.PDF (2019) Artículo: "Immersive Technologies in Marketing: State of the Art and a Software Architecture Proposal" STALLINGS, WILLIAMS (2005) Organización y arquitectura de computadores, Pirámide IRVINE, KIP R. Lenguaje ensamblador para computadoras basadas en INTEL TORRENTE ARTERO, ÓSCAR Arduino , Prentice-Hall INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCED COMPUTER SCIENCE AND APPLICATIONS (2021) Level Transducer Circuit Implemented by Ultrasonic Sensor and Controlled with Arduino Nano for its Application in a Water Tank of a Fire System 9. COMPETENCIAS Carrera

Competencias específicas

Ingeniería de Sistemas e Informática Soluciones Informáticas Ingeniería de Software Ingeniería de Redes y Comunicaciones

Infraestructura, Redes y Conectividad Soluciones Informáticas

Ingeniería de Seguridad y Auditoría Informática

Soluciones Informáticas

10.CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES Unidad de aprendizaje

Unidad 1 Fundamentos de Arquitectura del Computador

Semana

Sesión

1

1

2

2

3

4

3

4

Tema El computador • Organización y arquitectura • Estructura y función • Generaciones • Arquitectura del microprocesador

El sistema computacional • Componentes • Ejecución de programas • Estructura de interconexión • Sistema de buses La Memoria • Características y jerarquía • Memoria cache • Memoria interna • Memoria externa

Interfaces de Entrada/Salida • Dispositivos externos • Módulos de

Actividades y evaluaciones Actividad: Lenguaje C El lenguaje C como lenguaje de alto nivel para la programación de un computador

Instrucciones del lenguaje ensamblador

El lenguaje C como lenguaje de alto nivel para la programación de un computador

Integración de lenguajes de

entrada/salida • Entrada/salida programada • Interfaces externas

Unidad 2 Fundamentos de Arduino

5

5

6

6

7

8

9

7

8

9

El Microcontrolador • Arquitectura • Módulos internos • Familias • Programación

Hardware Arduino • Open hardware • Microcontrolador Atmel • Familia de tarjetas • Shields

Software Arduino • IDE Arduino • Lenguaje Arduino • Librerías Arduino • Emuladores

Entradas y Salidas Arduino • Entradas y salidas digitales • Entradas y salidas analógicas

Sensores • Sensores de luz y temperatura • Sensores de humedad y distancia

Sensores • Sensores de inclinación y movimiento • Sensores de contacto y sonido 10

10

Motores Eléctricos • Motores DC • Servomotores • Motores paso a paso 11

12

Unidad 3 Uso de actuadores con Arduino y conceptos de comunicaciones de datos

11

12

Desafío: Proyecto de Integración (Semana 16) Simulación de proyectos con E/S digitales y analógicas, utilizando sensores y actuadores con complejidad media. Redes Ethernet • Protocolos TCP/IP • Estándar Ethernet • Servicios de red

13

13

Redes Cableadas Redes inalámbricas • RF • Bluetooth 14

14

programación

Identificación y uso de componentes electrónicos PRÁCTICA CALIFICADA 1

Uso de Tinkercad: Software de diseño y simulación

Implementación de un proyecto con entradas y salidas estándar

Implementación de un proyecto con entradas y salidas digitales y analógicas

Implementación de proyectos demostrativos con sensores

Implementación de proyectos demostrativos con sensores PRÁCTICA CALIFICADA 2

Implementación de proyectos demostrativos con motores electricos

Implementación de proyectos demostrativos de complejidad media

Actividad: Acceso a Internet Implementación de un proyecto de acceso a servicios en internet

Actividad: Acceso a Internet Implementación de un proyecto de acceso a servicios en internet

Comunicaciones inalámbricas móviles • GSM • GPRS • GPS 15

15

16

16

17

17

18

18

Unidad 4 Aplicaciones con Raspberry Pi

• Definición de Raspberry Pi. • Arquitectura ARM. • Sistema Operativo de Raspberry Pi. • Instalación, configuración, accesorios y otros aspectos. • Instalación de una distribucion Linux. • Instalar y configurar Web Server (Apache) en Raspberry PI. Presentación de trabajos planteados en el desafío (Semana 12) • Ejemplos completos y prácticos utilizando lenguaje Python en Rpi

EXAMEN FINAL

PRÁCTICA CALIFICADA 3 Implementación de un proyecto de acceso a servicios en internet

Proyecto de Integración (Desafio)

Desarrollo de aplicaciones reales con el Raspberry Pi.

EXAMEN FINAL INDIVIDUAL...