Electiva iii microprocesadores

1. ÁREA DE CONOCIMIENTO: INGENIERÍA
CARRERA: INGENIERÍA ELECTRÓNICA CÓDIGO DE LA CARRERA: 44
ASIGNATURA: ELECTIVA III – MICROPROCESADORES
Código Semestre U.C. Densidad Horaria Pre-Requisito
H.T. H.P. H.L. T.H.
2 2 0 0
3
PERIODO ACADÉMICO EN VIGENCIA DE
ESTE PROGRAMA: 2016-1
AÑO ACADÉMICO DE REVISIÓN DE PROGRAMA
ANALÍTICO: 2016
4701336 VI 97 UCA

2. JUSTIFICACIÓN DE LA ASIGNATURA
Al terminar la asignatura el alumno será capaz de:
- Identificar los conceptos básicos de los microprocesadores y sus diferencias entre si así
como conocer su arquitectura interna
- Conocer las características de conexionado de un microprocesador
- Identificar las diferentes interfaces que componen un microprocesador
- Conocer los procesos operativos internos que ejecutan los microprocesadores según su
arquitectura y tipo.
- Diseñar un microprocesador en pequeña escala
- Simular el funcionamiento de un microprocesador de pequeña escala de integración
- Comprobar el funcionamiento de un microprocesador a pequeña escala de integración
OBJETIVOS GENERALES
Conocer e identificar los diferentes tipos de microprocesadores y sus arquitecturas.
Identificar las diferentes arquitecturas de un microprocesador.
Aplicar los conocimientos de microprogramación para el diseño y simulación de
microprocesadores.
DISTRIBUCIÓN PROGRAMÁTICA DE LA ASIGNATURA POR UNIDADES DE
CONTENIDO
UNIDAD I: INTRODUCCIÓN A LOS MICROPROCESADORES
DURACIÓN: 2 SEMANAS
UNIDAD II: INTERFACES DEL MICROPROCESADOR
DURACIÓN: 4 SEMANAS
UNIDAD III: ASPECTOS OPERATIVOS DE LOS MICROPROCESADORES
DURACIÓN: 4 SEMANAS.
UNIDAD IV: DISEÑO Y SIMULACIÓN DE MICROPROCESADORES CON
VHDL/VERILOG. DURACIÓN: 6 SEMANAS

3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
- Conocer la evolución de los microprocesadores en los diversos sistemas
- Conocer la tecnología de los microprocesadores
- Aprender el significado de los términos y técnicas utilizados en los microprocesadores.
- Manejar los conocimientos asociados a los conceptos básicos de los
microprocesadores.
- Distinguir los diferentes tipos de Bus en el microprocesador
- Conocer las diferencias entre los anchos de palabra
CONTENIDO:
- Introducción a los microprocesadores.
- Historia y evolución de los microprocesadores.
- Arquitectura de los Microprocesadores
- Ancho de palabra.
- Circuitos de reloj.
- Memoria.
- Buses.
- Interfaces de Entrada / Salida.
- Microprocesadores de 8, 16, 32 y 64 bits.
- Arquitecturas clásica y paralela (Pipelined).
- Tecnologías de fabricación.
- Fabricantes.
ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN:
- Prueba Escrita Corta
- Exposición
ESTRATEGIAS FORMATIVAS DE
APRENDIZAJE
- Teórico.
RECURSOS
- Pizarra.
- Proyector
Bibliografía Sugerida.
- Guías elaboradas por el
docente.
UNIDAD I
INTRODUCCIÓN A LOS
MICROPROCESADORES
DURACION: 3 SEMANAS
OBJETIVO TERMINAL UNIDAD I
Al finalizar la unidad el alumno estará en
capacidad de:
Identificar los conceptos básicos de los
microprocesadores y sus diferencias entre si
así como conocer su arquitectura interna.

4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
- Conocer los diferentes tipo de interfaces y conexiones del microprocesador
- Identificar las diferencias entre las diversas interfaces del microprocesador
- Comprender el funcionamientos de las distintas interfaces del microprocesador
- Conocer los procedimientos de mapeado de memoria
CONTENIDO:
- Tipos de Interfaces del microprocesador.
- Características eléctricas del microprocesador.
- Diagrama de terminales del microprocesador.
- Niveles de voltaje y factores de carga.
- Voltaje de alimentación.
- Circuitos de reloj y reinicio.
- Interface con los dispositivos de memoria.
- Interface con la memoria ROM y RAM.
- Ciclos de búsqueda y ejecución (ROM) y de lectura y escritura (RAM).
- Direccionamiento de memoria.
- Arquitectura Von Newmann y Harvard.
- Decodificación de memoria.
- Puertos paralelos de entrada / salida.
- Interface básica de salida y entrada.
- Direccionamiento y mapa de puertos.
- Decodificación de puertos.
ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN:
UNIDAD II
INTERFACES DEL
MICROPROCESADOR
DURACION: 3 SEMANAS
OBJETIVO TERMINAL UNIDAD II
Al finalizar la unidad el alumno estará en
capacidad de:
Conocer las características de conexionado de
un microprocesador a través de la identificación
de las diferentes interfaces que lo componen.
ESTRATEGIAS FORMATIVAS DE
APRENDIZAJE
- Teórico.
- Prueba Escrita Corta
- Trabajo Escrito
- Exposición
RECURSOS
- Pizarra.
- Proyector
Bibliografía Sugerida.
- Guías elaboradas por el
docente.

5. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
- Comprender los nuevos adelantos de procesadores y periféricos.
- Conocer los procedimientos de medición de desempeño de los microprocesadores.
- Identificar los tipos de procesamiento y los modelos de arquitecturas escalables.
- Comprender la terminología asociada al aspecto operativo de los microprocesadores.
CONTENIDO:
- Medidas de Funcionamiento.
- Métricas y throughput
- Evaluación de computadores.
- Benchmarks existentes. (Dhrystone, Whetstone, etc).
- Conceptos de paralelismo (threading)
- Tipos de Paralelismo
- Modelos y arquitecturas escalables
- Procesamiento serie (Pipelines)
- Uso de paralelismo y sistema secuenciales asincrónicos.
- Problemas de profundidad de Pipeline.
- Latencias e índices de desempeño pipeline.
- Burbujas y ramificaciones
- Azares de los datos RAW, WAW, WAR
ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN:
- Prueba Escrita Corta
- Trabajo Escrito
- Exposición
UNIDAD III
ASPECTOS OPERATIVOS DE LOS
MICROPROCESADORES
DURACIÓN: 3 SEMANAS.
OBJETIVO TERMINAL UNIDAD III
Al finalizar la unidad el alumno estará en
capacidad de:
Conocer los procesos operativos internos que
ejecutan los microprocesadores según su
arquitectura y tipo.
ESTRATEGIAS FORMATIVAS DE
APRENDIZAJE
- Teórico.
- Práctico.
RECURSOS
- Pizarra.
- Video Beam.
- Textos de sistemas
digitales.
- Guías elaboradas por el
docente.
- Equipos y componentes de
Laboratorio.

6. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
- Conocer los lenguajes de programación utilizados para los microprocesadores
- Comprender el funcionamiento del lenguaje VHDL y VERILOG
- Aplicar las diferentes metodologías de diseño de microprocesadores.
- Utilizar la simulación como herramienta para el desarrollo de microprocesadores y
computadoras.
CONTENIDO:
- Modelo de Microprogramación.
- Registros de Funciones Especiales (SFR)
- Estado inicial de los registros de la CPU
- Bancos de registros.
- Registros con bits direccionables.
- Modos de Direccionamieno
- Conjunto de Instrucciones
- Lenguajes de descripción de hardware VHDL y VERILOG
- Elementos Sintácticos: Librerías, Unidades de Diseño, Objetos y tipos de datos
- Metodología de diseño de microprocesadores
- Diseño arquitectural: Cartas ASM y Nivel de transferencia entre registros.(RT)
- Procedimientos de diseño
- Simulación de modelos VHDL y VERILOG
- Aplicaciones para la Simulación mediante VHDL y VERILOG
- Procedimiento de Simulación
ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN:
- Prueba Escrita Corta
- Trabajo Escrito
- Exposición
UNIDAD IV
PROGRAMACIÓN DISEÑO Y
SIMULACIÓN DE
MICROPROCESADORES CON
VHDL/VERILOG
DURACIÓN: 3 SEMANAS
OBJETIVO TERMINAL UNIDAD III
Al finalizar la unidad el alumno estará en
capacidad de:
Diseñar un microprocesador en pequeña
escala y comprobar su funcionamiento
mediante simulación.
ESTRATEGIAS FORMATIVAS DE
APRENDIZAJE
- Teórico.
- Práctico.
RECURSOS
- Pizarra.
- proyector
- Bibliografía sugerida.
- Guías elaboradas por el
docente.
- Equipos y componentes de
Laboratorio.

7. REFERENCIAS BIBLOGRÁFICAS BÁSICAS
 Fundamentos de los Microprocesadores. Roger L. Tokheim. Mc Graw Hill.
 Los Microprocesadores Intel. Barry B. Brey. Prentice Hall.
 Diseño de Sistemas Digitales con VHDL. S., Pérez, E., Soto y S. Fernández.
Editorial Tomson.
 Organización y Arquitectura de Computadores. Stallings. Prentice Hall.