portafolio # 1

2. UNIVERSIDAD AMERICANA
CARRERA:
LIC.INFORMATICA CON ENFASIS EN COMPUTACIÓN
GERENCIAL
ASIGNATURA:
ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS
DOCENTE
PROFESORA: CARMEN PEREA.
PARTICIPANTE
YOSELIN ALFARO
FECHA DE ENTREGA
19 DE OCTUBRE 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 paralelismo.
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.

5. .
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
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

6. 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

7. • 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.
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.

8. APUNTES DE LA CLASE

9. Primer día de clase
14 de septiembre

10. 21 de septiembre

12. TAREAS

13. INVESTIGACIÓN 1
17 DE SEPTIEMBRE
Resumen
Perspectiva histórica de los procesadores
El primer procesador comercial, el Intel 4004, fue representado el 15 de noviembre
de 1971. Los diseñadores fueron Ted Hoff y Federico Faggin de Intel, y Masatoshi
Shima de Busicom (mas 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.
1972 la empresa anuncia el lanzamiento del microprocesador de 8 bits, bajo el
nombre de 8008
1974 se da a conocer el microprocesador Intel 8080 considerado por muchos como
el verdadero primer microprocesador de propósito general.
1976 se incorpora el microprocesador Intel Intel 8085 ofreciendo una ventaja en la
fuente de alimentación de 5 voltios.
1978 se presenta el microprocesador 8086 de 16 bits, el cual se convierte en un
estándar de la industria.
1892 se lanza en el mercado el microprocesador 80286 de 16 bits con134 mil
transistores
En 1985 se presenta el avanzado procesador Intel 386, nun chip de 32 bits.
1989 se da conocer el procesador 860, el primer microprocesador comercial con
más de un millón de transistores.
1992 se presentan los primeros microprocesadores over drive, los cuales permiten
a los usuarios de ciertas PCs con capacidades de actualización, aumentar el
rendimiento del sistema operativo.
1993 llega al mercado los procesadores Pentium de Intel los cuales eran cisco veces
más potentes que el procesador de origen, el Intel i4 85
1995 se presenta el procesador Intel Pentium Pro con un chip de alto rendimiento
enfocado en estaciones de trabajo y servidores de 32 bits
1998 Intel anuncia su primer procesador de alto rendimiento y bajo consumo de
energía basada en la tecnología StrongARM de Intel ideal ideal para la computación
y los dispositivos de comunicación portátiles.
Intel lanza el procesador Intel pentium ll xeon, un producto enfocado para los
segmentos de estaciones de trabajo y servidores

14. el procesador Intel caleron es introducido en el segmento de mercado de valor
fotodidactico (pv, por sus siglas en ingles).
1999 llega al mercado los procesadores Intel pentium III e Intel pentium Xeon
2000 el procesador Intel pentium 4 anuncia un nuew rendimiento al contar con 42
millones de transistores.
2001 se lanzan los procesadores Intel Itanium e Intel Xeon. los cuales son ideales
para servidores considerados como verdaderos caballos de batalla.
2002 Intel presenta su primer chip bajo la tecnología de 0.13 microines de 300 mm
un procesador una dimensión de 12 pulgadas.
2003 se introduce la tecnología del procesador Intel Centrino. la cual proporción un
alto rendimiento, optima duración de batería y capacidad inalámbrica LAN integrada
a las computadoras laptops más avanzadas de aquella época.
2006 se presenta el primer procesador Quad-cone del mundo para para desktops y
servidores tradicionales, ademas se lanza al mercado la tecnología incluida en el
Intel centilno duo moble e Intel VIV. así como el procesador Intel Core 2 dúo.
2007 lanzamiento de los procesadores core 2 QuacL este año también fue testigo
del avance del proceso tecnológico de 45 nm.
2008 se presenta el procesador Intel Acum, un chip de computación con eficacia
energética, el cual es ideal para proporcionar capacidad inalámbrica a los pequeños
dispositivos de computo móvil.
2011se lanza al mercado los procesadores Intel Core de la segunda generación,
también conocidos con el nombre de Sandri Bridge.
2012 se realiza el lanzamiento del procesador Core de la tercera generación de
Intel, conocido como IVI Bridge.
2013 se lanza al mercado "haswel" el procesador de la cuarta generación de la
gama de Corel de Intel.
2014 se anuncia el lanzamiento del nuevo procesador de Intel "Core" (Broad well)
el primer procesador de Intel producido en una arquitectura de tan solo 14 nm.

15. INVESTIGACIÓN 2
17 DE OCTUBRE
Investigación
1.Ques la CPU
Unidad de procesamiento central en castellano) es la parte central de toda computadora ya
que es la que cumple la tarea de procesamiento de todas las funciones, así como también
de almacenamiento de la información. es un circuito electrónico que ha existido desde
siempre en las computadoras sin importar su modelo y es por eso que es considerado uno
de los elementos básicos de cualquier computador.
2.Cuales la estructura de la CPU, elementos y componentes definir y mencionar
El CPU presenta 2 componentes fundamentales: la unidad de lógica/aritmética (ALU) es la
calculadora principal de la computadora, ella vincula las operaciones que están relacionadas
directamente con el código binario que se maneja en el pc y la unidad de control (CU) es la
gran administradora de la memoria y los componentes que agregan las funciones, las
descifra y las ejecuta.
3.Que es el ciclo de instrucciones de la CPU
Un ciclo de instrucción es el período que tarda la unidad central de proceso (CPU) en
ejecutar una instrucción de lenguaje máquina. Comprende una secuencia de acciones
determinada que debe llevar a cabo la CPU para ejecutar cada instrucción en un programa.
Cada instrucción del juego de instrucciones de una CPU, puede requerir diferente número
de ciclos de instrucción para su ejecución. Un ciclo de instrucción está formado por uno o
más ciclos máquina.
4.Cuales la secuencia de acciones del ciclo de instrucciones
Secuencia de acciones del ciclo de instrucción:
Buscar la instrucción en la memoria principal.
Decodificar la instrucción.
Ejecutar la instrucción.
Almacenar o guardar resultados.
5.Explique cómo se da la interface del hardware en una CPU
La interfaz correspondiente para el hardware de computadora es su arquitectura de
conjunto de instrucciones. Es necesario aprender esta interfaz para ser capaz de instruir a
la computadora a realizar tareas computacionales de interés. No se puede decir lo mismo
acerca de las computadoras digitales, aunque a lo largo del tiempo se han desarrollado

16. conjunto de instrucciones de una máquina, aprenderá otros con poco esfuerzo; el proceso
es más parecido a mejorar el vocabulario o estudiar un nuevo dialecto del español que
aprender todo un nuevo idioma. El conjunto de instrucciones MiniMIPS (MIPS mínimos) es
bastante similar a lo que uno encuentra en muchos procesadores modernos. MiniMIPS es
un conjunto de instrucciones load/store (carga/almacenamiento), ello signifi ca que los
elementos de datos se deben copiar o load (cargar) en registros antes de procesarlos; los
resultados de operación también van hacia registros y se deben copiar explícitamente de
vuelta a la memoria a través de operaciones store (almacenamiento) separadas. Por ende,
para comprender y ser capaz de usar MiniMIPS, es necesario saber acerca de esquemas de
almacenamiento de datos en memoria, funciones de las instrucciones de carga y
almacenamiento, tipos de operaciones permitidas en los elementos de datos que se
conservan en los registros y algunos otros aspectos sueltos que permiten la programación
eficiente
6.Ques es el ciclo de reloj
El periodo de reloj se debe elegir para equilibrar el trabajo realizado en cada ciclo, con la
meta de minimizar la cantidad de tiempo de inactividad; el tiempo de inactividad excesivo
conduce a pérdida de rendimiento. También denominado cielos por segundos o frecuencia,
este término hace referencia a la velocidad del procesador incorporado en CPU del
ordenador, y se mide en MHz.
7.Especifica una instrucción de maquina
Una instrucción de máquina MiniMIPS típica es add $t8, $s2, $s1, que hace que los
contenidos de los registros $s2 y $s1 se sumen, y que el resultado se almacene en el registro
$t8. Esto puede corresponder a la forma compilada del enunciado en lenguaje de alto nivel
a b + c y a su vez representa una palabra de máquina que usa 0 y 1 para codifi car la
operación y especifi caciones de registro involucrados. Al igual que en el caso de los
programas en lenguaje de alto nivel, las secuencias de máquina o instrucciones en lenguaje
ensamblador se ejecutan de arriba abajo a menos que se especifi que de manera explícita
un orden de ejecución diferente mediante las instrucciones jump (saltar) o branch
(bifurcación).
8.Definición de la memoria de acceso aleatorio estático.
La memoria de acceso aleatorio estática (SRAM, por sus siglas en inglés) constituye un
gran arreglo de celdas de almacenamiento a las que se accede como registros. Una celda
de memoria SRAM usualmente requiere entre cuatro y seis transistores por bit y retiene
los datos almacenados en tanto esté encendida. Esta situación está en contraste con la
memoria de acceso aleatorio dinámica (DRAM, por sus siglas en inglés), a discutir en la

17. sección 17.2, que usa sólo un transistor por bit y se debe regenerar periódicamente para
evitar pérdida de datos almacenados
9.Definición de la memoria aleatorio Dinámica.
La memoria de acceso aleatorio dinámica (DRAM) almacena datos como carga eléctrica en
pequeños capacitores, a los que se accede mediante un transistor de paso MOS. Es
imposible construir un elemento biestable sólo con un transistor. Para permitir celdas de
memoria de transistor sencillo, que conducen a la mayor densidad de almacenamiento
posible en un chip, y a costo por bit muy bajo. Las DRAM son mucho más baratas, pero
también más lentas, que las SRAM. Además, cierto ancho de banda de memoria potencial
en DRAM se pierde en las operaciones de reescritura para restaurar los datos destruidos
durante lectura ypara ciclos de regeneración.

18. MATERIAL DEL PARCIAL28 DE SEPTIEMBRE

22. PARCIAL05 DE OCTUBRE

23. EXPOSICIÓN 2
LA CPU12 DE OCTUBRE