Portafolio de Arquitectura

2. UNIVERSIDAD AMERICANA
ESTUDIANTE
FELIX FAJARDO
PROFESORA:
CARMEN PEREA IBARGUEN.
CARRERA:
LIC. EN INFORMATICA CON ENFASIS EN COMPUTACIÓN
GERENCIAL
ASIGNATURA:
ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS
FECHA DE ENTREGA
14 /12/2018

3. CONTENIDO DEL CURSO

4. INFORMACIÓN DEL CURSO
TEMÁTICA DEL CURSO
I. DENOMINACIÓN DE LA ASIGNATURA :
ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS
ABREVIATURA : LIS
CÓDIGO : 017
HORAS TEÓRICAS : 32
HORAS PRÁCTICAS : 64
TOTAL DE CRÉDITOS : 4
CUATRIMESTRE : 5
PRE-REQUISITOS : LIS-011
ÁREA : PROFESIONAL
II. DESCRIPCIÓN DEL CURSO
Este curso ha sido diseñado para que el alumno comprenda el funcionamiento de un computador,
tanto desde el punto de vista operacional como organizacional. Se analizan las diferentes arquitecturas
que se han desarrollado en el tiempo, desde las máquinas secuenciales simples hasta las máquinas
paralelas, enfatizándose aspectos tales como la estructura básica de un computador, la CPU,
el procesamiento aritmético, la memoria, los procesos y dispositivos de entrada y salida de datos, y las formas de paralelis

5. III. OBJETIVOS
1. OBJETIVOS GENERALES
• Explicar la arquitectura y organización básica de un computador.
• Comprender distintas técnicas de aceleración de la unidad aritmética.
• Conocer los mecanismos de diseño de una unidad de control.
2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Describir las implicaciones del juego de instrucciones en el diseño de la ruta de datos y la unidad de control.
• Analizar la jerarquía de memoria presente en cualquier computador.
• Conocer el funcionamiento de la memoria asociativa, entrelazada, cache y virtual.
• Estudiar el sistema de entrada/salida de un computador.
• Analizar y estudiar la evolución de los sistemas de buses.
IV. CONTENIDO
•Introducción
1.1 Que es arquitectura de computadoras.
1.2 Funciones de un computador
1.3 Diagrama de una computadora
(Unidad de entrada, unidad de control, unidad aritmética lógica, unidad de memoria, unidad de salida).
1.4 Perspectiva Histórica
1.5 Los microprocesadores

6. 2. Niveles de descripción de un computador
2.1 Estructura de computadores.
2.2 Arquitectura del computador
2.3 Organización hardware del sistema.
2.4 Familia de computadores.
2.5 Componentes estructurales
2.6 Modelo Von Neumann
2.7 Esquema general de la computadora.
2.8 Clasificación de las arquitecturas
1.La CPU
1.Estructura de la CPU
2.Ciclo de instrucción
3.Interfaz hardware de una CPU
4.Ciclo de Reloj, Memoria e instrucción
2.Lenguaje de Máquina pdf arquitectura-1508 Capítulos 7 y 8
1.Visión del programador
2.Formato de las instrucciones
3.Modo de direccionamiento
4.La pila
.

7. 5.SISTEMAS DIGITALES PDF ARQUITECTURA-1508 CAPÍTULOS 1 - 4
5.1 SEÑALES , OPERADORES LÓGICOS Y COMPUERTAS
5.2 ÁLGEBRA BOOLEANA
5.3 DISEÑO DE REDES DE COMPUTADORAS
5.4 PARTES COMBINACIONALES LÓGICAS
5.5 PARTES COMBINACIONALES PROGRAMABLES
5.6 ESTIMACIONES DE TEMPORIZACIÓN Y DE CIRCUITO
5.7 CIRCUITOS DIGITALES CON MEMORIA
5.8 TECNOLOGÍA DE SISTEMAS DE COMPUTACIÓN
5.9 RENDIMIENTOS DE COMPUTADORAS
6. ARQUITECTURA DE CONJUNTO DE INSTRUCCIONES PDF ARQUITECTURA-1508 CAPÍTULOS 5 Y 6
6.1 INSTRUCCIONES Y DIRECCIONAMIENTO
6.2 PROCEDIMIENTOS Y DATOS
7. LA UNIDAD ARITMÉTICA LÓGICA PDF ARQUITECTURA-1508 CAPÍTULO 9
7.1 REPRESENTACIÓN DE NÚMEROS PDF ARQUITECTURA-1508 CAPÍTULO 9
7.2 SUMADORES Y ALU SIMPLES PDF ARQUITECTURA-1508 CAPÍTULO 10
7.3 MULTIPLICADORES Y DIVISORES PDF ARQUITECTURA-1508 CAPÍTULOS 11
7.4 ARITMÉTICA DE PUNTO FLOTANTE PDF ARQUITECTURA-1508 CAPÍTULOS 12
8. RUTA DE DATOS Y CONTROL PDF ARQUITECTURA-1508 PARTE CUATRO
8.1 PASOS DE EJECUCIÓN DE INSTRUCCIONES PDF ARQUITECTURA-1508 CAPÍTULO 13
8.2 SÍNTESIS DE UNIDAD DE CONTROL CAPÍTULO 14
8.3 RUTA DE DATOS ENCAUZADOS CAPÍTULO 15
8.4 LIMITE DEL RENDIMIENTO CAPÍTULO 16
9. DISEÑO DE SISTEMAS DE MEMORIA PARTE CINCO
9.1 CONCEPTO DE MEMORIA PRINCIPAL CAPÍTULO 17
9.2 ORGANIZACIÓN DE MEMORIA CACHE CAPÍTULO 18
9.3 CONCEPTO DE MEMORIA MASIVA CAPÍTULO 19
10. ENTRADA/SALIDA E INTERFACES PARTE SEIS
10.1 DISPOSITIVO DE ENTRADA Y SALIDA CAPÍTULO 21
10.2 PROGRAMACIÓN DE ENTRADA/SALIDA CAPÍTULO 22
10.3 BUSES, LIGAS E INTERFACES CAPÍTULO 23

8. • V. METODOLOGÍA
EXPOSICIÓN DE LOS DIFERENTES TEMAS POR PARTE DEL PROFESOR
TALLERES DE APLICACIÓN SOBRE LA TEMÁTICA IMPARTIDA.
TÉCNICAS EXPOSITIVAS.
LECTURAS DIRIGIDAS.
TRABAJOS EN EQUIPOS.
RECURSOS TECNOLÓGICOS
DATA SHOW Y DVD
TABLERO ACRÍLICO Y PILOTO
TELEVISOR Y EQUIPOS DE VÍDEO
PLATAFORMA: AMERICANA LEARNING SITE (ALS) Y ÁGORA ESTUDIANTIL.
ACTIVIDADES:
TAREAS
RESOLUCIÓN DE CASOS DE ESTADÍSTICAS
TRABAJO COOPERATIVO
VI. EVALUACIÓN:
• 2 EXÁMENES PARCIALES 15% CADA UNO 30%
PUNTUALIDAD, FORO Y PARTICIPACIÓN EN CLASES 10%
TRABAJOS GRUPALES, RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS 20%
PORTAFOLIO 10%
EXAMEN FINAL 30%
TOTAL 100%
VII. BIBLIOGRAFÍA
BÁSICA:
DROZDEK, ADAM. ESTRUCTURA DE DATOS Y ALGORITMOS EN JAVA, 2A. EDICIÓN, EDITORA CENGAGE, MÉXICO, 2007
ALVAREZ BERMEJO, JOSE ANTONIO. ESTRUCTURA DE COMPUTADORES. PROCESADORES MIPS Y SU ENSAMBLADOR.
INCLUYE CD-ROM., EDITORIAL RA-MA, ESPAÑA, 2008.

9.  COMPLEMENTARIA:
ORTEGA LOPERA; JULIO Y MANCIA ANGUITA LÓPEZ; ALBERTO PRIETO
ESPINOSA. Arquitectura de Computadores, Editorial Paraninfo, España, 2006.
STALLINGS, WILLIAM. Organización y arquitectura de computadores, 7 edición,
Editora Pearson Educación, España, 2006.

10. TAREA
S

11. INVESTIGACIÓN
1
17 /09/2018 REPOSICION DE LA SECCION #1
 Estudiante:
 Félix Ariel Fajardo
 Cedula:
 RD4064201
 Profesora:
 Carmen Amelia Perea lbarguen
 Asignatura:
 Arquitectura de Computadoras
 Tema:
 PERSPECTIVA HISTORICA DE LOS PROCESADORES

 Día: 18 Mes: 09 Año: 2018

12.  ¿Qué es un procesador?
 El procesador, también conocido como CPU o micro, es el cerebro del PC. Sus funciones principales incluyen
el manejo del sistema operativo, la ejecución de las aplicaciones y la coordinación de los diferentes
dispositivos que componen el equipo.
 Uno de los actuales microprocesadores de doble núcleo y 64 bits, un AMD Athlon 64 X2 3600.
El microprocesador o micro es un circuito integrado que contiene todos los elementos de una "unidad central
de procesamiento" o CPU. En la actualidad en el interior de este componente electrónico existen millones de
transistores integrados.
Perspectiva Histórica
El primer procesador comercial, el lntel 4004, fue presentado el 15 de noviembre de 1971. Los diseñadores
fueron Ted Hoff y Federico Faggin de lntel, y Masatoshi Shima de Busicom (más tarde ZiLOG).
Los microprocesadores modernos están integrados por millones de transistores y otros componentes
empaquetados en una cápsula cuyo tamaño varía según las necesidades de las aplicaciones a las que van
dirigidas, y que van desde el tamaño de un grano de lenteja hasta el de casi una galleta. Las partes lógicas
que componen un microprocesador son, entre otras: unidad aritmético-lógica, registros de almacenamiento,
unidad de control, Unidad de ejecución, memoria caché y buses de datos control y dirección.
Ahora los nuevos microprocesadores pueden tratar instrucciones de hasta 256 bits, habiendo pasado por los
de 128, 64, 32, 16, 8 y 4 bits. Desde la aparición de los primeros computadores en los años cuarenta del siglo
XX,

13. Importancia de los Procesadores
 El microprocesador (o simplemente procesador) es el circuito integrado central más complejo de un sistema
informático; a modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el «cerebro» de un ordenador.
 Es el encargado de ejecutar los programas, desde el sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario; sólo
ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando
operaciones aritméticas y lógicas simples, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y
accesos a memoria.
 Puede contener una o más unidades centrales de procesamiento (CPU) constituidas, esencialmente,
por registros, una unidad de control, una unidad aritmético lógica (ALU) y una unidad de cálculo en coma
flotante (conocida antiguamente como «coprocesador matemático»).
 El microprocesador está conectado generalmente mediante un zócalo específico de la placa base de la
computadora; normalmente para su correcto y estable funcionamiento, se le incorpora un sistema de
refrigeración que consta de un disipador de calor fabricado en algún material de alta conductividad térmica,
como cobre o aluminio, y de uno o más ventiladores que eliminan el exceso del calor absorbido por el
disipador.

Antecedentes
Entre estas evoluciones podemos destacar estos hitos:
•ENIAC (Electronic Numeric Integrator And Calculator) Fue un computador con procesador multiciclo de
programación cableada, esto es, la memoria contenía sólo los datos y no los programas. ENIAC fue el primer
computador, que funcionaba según una técnica a la que posteriormente se dio el nombre de monociclo.
•

14.  •EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) fue la primera máquina de Von Neumann, esto es,
la primera máquina que contiene datos y programas en la misma memoria. Fue el primer procesador
multiciclo.
•El IBM 7030 (apodado Stretch) fue el primer computador con procesador segmentado. La segmentación
siempre ha sido fundamental en Arquitectura de Computadores desde entonces.
•El IBM 360/91 supuso grandes avances en la arquitectura segmentada, introduciendo la detección dinámica
de riesgos de memoria, la anticipación generalizada y las estaciones de reserva.
•El CDC 6600 fue otro importante computador de microprocesador segmentado, al que se considera el primer
supercomputador.
•El último gran hito de la Arquitectura de Computadores fue la segmentación superescalar, propuesta por John
Cocke, que consiste en ejecutar muchas instrucciones a la vez en el mismo microprocesador. Los primeros
procesadores superes calares fueron los IBM Power-1.
Funcionamiento
El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios en la memoria principal. La
ejecución de las instrucciones se puede realizar en varias fases:
•PreFetch, Pre lectura de la instrucción desde la memoria principal,
•Fetch, envío de la instrucción al decodificador,
•Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se debe hacer,
•Lectura de operandos (si los hay),
•Ejecución,
•Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.

15.  Velocidad
Actualmente se habla de frecuencias de Gigaherzios (GHz.), o de Megaherzios (MHz.). Lo que supone miles
de millones o millones, respectivamente, de ciclos por segundo. El indicador de la frecuencia de un
microprocesador es un buen referente de la velocidad de proceso del mismo, pero no el único.
Puertos de entrada y salida
El microprocesador tiene puertos de entrada/salida en el mismo circuito integrado.


Arquitecturas
• 65xx
•MOS Technology 6502
•Western Design Center 65xx
•ARM
•Altera Nios, Nios II
•AVR (puramente microcontroladores)
•EISC
•RCA 1802 (aka RCA COSMAC, CDP1802)
•DEC Alpha
•Intel
•Intel 4556, 4040
•Intel 8970, 8085, Zilog Z80
•Intel Itanium

16.  •Intel i860
•Intel i515
•LatticeMico32
•M32R
•MIPS
•Motorola 88000 (antecesor de la familia PowerPC con el IBM POWER)
•IBM POWER (antecesor de la familia PowerPC con el Motorola 88000)
•Familia PowerPC, G3, G4, G5
•NSC 320xx
•OpenRISC
•PA-RISC direccionar hasta 16 KB de memoria.
Fuentes Bibliográficas:
 https://www.aboutespanol.com/procesador-que-es-como-funciona-y-cual-comprar-841135

https://www.taringa.net/posts/apuntes-y-monografias/1872096/Historia-de-los-Procesadores.html
 https://es.wikipedia.org/wiki/Microprocesador

17. APUNTES DE LA
CLASE

21. MATERIAL DEL
PARCIAL

22. MATERIAL DEL PARCIAL # 1

26. MATERIAL DEL PARCIAL # 2

28. MATERIAL DEL PARCIAL #
3

30. TALLER EN
CLASE

33. PARCIALES

34. PARCIAL #
105 DE OCTUBRE

36. PARCIAL # 209 DE NOVIEMBRE

38. PARCIAL #
320 DE NOVIEMBRE

40. EXPOSICIÓN
2
LA CPU
12 DE OCTUBRE

42. EXPOSICIÓN 3
ARQUITECTURA DE CONJUNTO DE
INSTRUCCIONES09 DE NOVIEMBRE

44. EXPOSICIÓN 4
ARQUITECTURA DE CONJUNTO DE
INSTRUCCIONES09 DE NOVIEMBRE

46. EXPOSICIÓN 5
DISEÑO DE SISTEMA DE MEMORIA
07 DE DICIEMBRE

48. EXPOSICIÓN 6
ENTRADA/SALIDA INTERFACE
07 DE DICIEMBRE