La computadora es la herramienta por excelencia de la ingeniería de sistemas e informática. Un conocimiento amplio de la misma es crucial a la hora.

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3 La computadora es la herramienta por excelencia de la ingeniería de sistemas e informática. Un conocimiento amplio de la misma es crucial a la hora de entender el quehacer de estos ingenieros dentro de la sociedad. Al entender mejor el hardware de la computadora, el estudiante descubre la manera eficiente de desarrollar algoritmos y entiende como temas tan actuales como los sistemas operativos de red, los multiprocesadores y la computación de alto rendimiento, se integran en el mundo de hoy alrededor de computadoras de todos los tamaños y prestaciones imaginables.

4  Introducir al futuro ingeniero de sistemas a los conceptos principales de la arquitectura de computadoras las computadoras, viéndola como una maquina en la cual el hardware y el software interactúan para llevar a cabo un procesamiento eficiente de la información.

5 Definir la Arquitectura de Hardware y explicar su importancia. Definir Arquitectura de Software y explicar su importancia. Discutir los conceptos de Producto de Hardware Discutir los conceptos de Producto de Software.

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7 Conocer la arquitectura de una computadora. Visualizar a la computadora como una maquina multinivel, que va desde el software de alto nivel que ve el usuario final, hasta los circuitos electrónicos que los que realmente llevan a cabo las operaciones. Conocer a fondo el funcionamiento de la CPU de una computadora, sus partes internas y la manera como sus partes interactúan para llevar a cabo el procesamiento de las instrucciones.

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9 Reconocer las características de los procesadores usados en computadoras modernas, con ancho de bus de 32 y 64 bits. Estudiar los mecanismos existentes para el almacenamiento de información, desde lo registros de la CPU hasta los dispositivos de almacenamiento masivo, identificando sus características, aplicaciones, ventajas y desventajas.

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11 Identificar los diferentes periféricos de una computadora y como estos se conectan a través del bus PCI, además de conocer los diferentes tipos de conectores existentes para cada periférico Conocer cómo se da la interacción entre el hardware y el software en una computadora, donde el sistema operativo aparece como un mediador.

12  El estudiante estará en capacidad de abstraer, analizar y sintetizar los conceptos relacionados con la arquitectura de computadores para ser aplicados en la práctica  El estudiante estará en capacidad de buscar, procesar y analizar información relacionada con la arquitectura del computador procedente de diversas fuentes  El estudiante estará en capacidad de identificar, plantear y resolver problemas relacionados con la arquitectura del computador fundamentándose en el conocimiento adquirido en la asignatura

13  El estudiante estará en capacidad de trabajar en equipo aportando su conocimiento de forma creativa, ética y responsable buscando la solución de problemas  El estudiante estará en capacidad de fundamentar los modelos de arquitectura de cómputo y sus componentes buscando comprender su funcionamiento  El estudiante estará en capacidad de identificar los componentes internos y externos de un computador, sus características e interacción buscando comprender el funcionamiento de un computador

14  Capítulo 1 Introducción a la arquitectura de computadores Repaso de Sistemas Numéricos y de representación de datos Arquitectura de una computadora PC La computadora vista como una maquina multinivel  Capítulo 2 Procesadores y Memorias La CPU a fondo: ALU, UC, Registros, otras unidades Procesadores de 32 y 64 bits Memoria Principal y Memoria cache  Capítulo 3 Periféricos Periféricos de una computadora tipo PC  Capítulo 4 Los Buses Bus PCI e interconexión de computadoras Temas avanzados de la arquitectura de las computadoras, Arbitraje de Bus, DMA, interrupciones y excepciones, etc.

15  Capítulo 5 La comunicación y los puertos Comunicaciones de la Computadora El puerto USB El sistema Operativo y su relación con el hardware de la computadora  Capítulo 6 Llamados del Sistema Los llamados al sistema El desarrollo de aplicaciones en bajo nivel  Capítulo 7 Los Sistemas operativos y el software de alto nivel Los sistemas operativos y la arquitectura del computador Software de alto nivel

16 Se refiere a todas las partes tangibles de un sistema informático; sus componentes son: eléctricos, electrónicos, el electromecánicos y mecánicos. Son cables, gabinetes o cajas

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19 Hardware interno o mejor dicho, las partes internas de una computadora : Procesador: Es el chip más importante de la tarjeta madre, es el que se encarga de organizar el funcionamiento del computador, procesar la información, ejecutar cálculos y en general realizar millones de instrucciones por segundos

20 El computador funciona con varios tipos de memoria: ROM, RAM, caché interna, caché externa, de video… Se conoce como memoria el conjunto de BITS que almacena caracteres temporal y permanentemente. La representación mínima de éste es el BYTE.

21 Es la tarjeta primordial que se encuentra dentro del computador, a esta se adhieren todos los circuitos electrónicos, las memorias, CPU (microprocesador), tarjetas, y otras conexiones principales.

22 Sonido Red Video

23 Es el conjunto de los programas de cómputo, procedimientos, reglas, documentación y datos asociados, que forman parte de las operaciones de un sistema de computación. Comercial: es el software, libre o no, que es comercializado, es decir, que existen sectores de la economía que lo sostiene a través de su producción, su distribución o soporte. Además de esto, una de las características es que pueden ser libres o no libres.

24 El software de Aplicación es aquel que hace que el computador coopere con el usuario en la realización de tareas típicamente humanas Algunos ejemplos de software aplicaciones son: Procesadores de texto. (Bloc de Notas) Editores. (PhotoShop para el Diseño Gráfico) Hojas de Cálculo. (MS Excel) Sistemas gestores de bases de datos. (MySQL, SQL Server) Programas de comunicaciones. (MSN Messenger) Paquetes integrados. (Ofimática: Word, Excel, PowerPoint…) Programas de diseño asistido por computador. (AutoCAD)

25 Las computadoras han ido evolucionando desde su creación, pasando por diversas generaciones, desde 1940 hasta la actualidad, la historia de las computadoras ha pasado por muchas generaciones y la sexta, la más reciente, que se viene integrada con microprocesadores Pentium. Primera Generación (1946-1958):se utilizaban exclusivamente en el ámbito científico o militar, eran sumamente grandes, utilizaban gran cantidad de electricidad, generaban gran cantidad de calor y eran sumamente lentas

26 Segunda Generación (1958-1964):Usaban transistores para procesar información. Los transistores eran más rápidos, pequeños. Se desarrollaron nuevos lenguajes de programación como COBOL y FORTRAN, los cuales eran comercialmente accesibles Tercera Generación (1964-1971): Comienza a utilizarse los circuitos integrados, lo cual permitió abaratar costos al tiempo que se aumentaba la capacidad de procesamiento y se reducía el tamaño de las máquinas Cuarta Generación (1971-1983): Se desarrolló el microprocesador, Se desarrollan las microcomputadoras, o sea, computadoras personales o PC. Se desarrollan las supercomputadoras.

27 Quinta Generación (1984 -1999): Surge la PC tal cual como la conocemos en la actualidad. IBM presenta su primera computadora personal y revoluciona el sector informativo. En vista de la acelerada marcha de la microelectrónica, la sociedad industrial se ha dado a la tarea de poner también a esa altura el desarrollo del software y los sistemas con que se manejan las computadoras.

28 M. Morris Mano, ``Digital Design'', Pretice Hall, 1984, código B.7.1 MANO84. William Stallings, ``Computer Organization and Arquitecture'', Prentice Hall. David A. Patterson and John L. Hennessy, ``Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface'', Isbn 1-55860-281- X, 1993. Stephen A. Ward, Robert Halstead Jr., ``Computer Structures'', Mc Graw Hill 1990, código B.1 WARD90. Andrew S. Tanenbaum, ``Structured Computer Organization'', Prentice Hall International 1990, código C.1 TANE90.

29 Castillo J. Problemas Resueltos de Arquitectura de Computadores. 2009 Tanenbaum A. Structured Computer Organization (4th Edition). 1998) Roldan A. Programación de un microcontrolador usando lenguaje C, CESET Universidad de Antioquia 1998. Angulo J., Garcia B., Angulo I. y otros. Microcontroladores avanzados dsPIC. Thomson 2007. Di Casio L. Programming 16 bit microcontrollers in C. Newnes 2007. Di Casio L. Programming 32 bit microcontrollers in C. Newnes 2008. Zurell K. C programming for Embadded Systems R&D Books 2005.

30  Heuring V. y Tanenbaum A. Computer Systems Design and Architecture: AND Computer Networks. 2006  Hennessy J. y Patterson D. Computer Architecture: A Quantitative Approach, 3rd Edition. 2002.  Wilmshurst T. Designing Embedded Systems with PIC Microcontrollers, Second Edition: Principles and Applications. 2009  van Dam T. PIC Microcontrollers: 50 Projects for Beginners & Experts 2008.  Ibrahim D. Advanced PIC Microcontroller Projects in C: From USB to RTOS with the PIC 18F Series. 2008.

31 USB.ArquitecturaHardSoft@gmail.com