Cap
Els graduats del nostre programa de Introducció als ordinadors adquireixen els coneixements i desenvolupen les habilitats que s´indiquen a continuació:
1. Tenir els coneixements de tot el mon digital i dels seus components així com la forma de dissenyar sistemes digitals a partir de l´enunciat d´un problema en termes reals, per a la pràctica de connexió de sistemes, avaluació de la resposta dels diferents elements, senyals i components. (a)
2. Dissenyar i utilitzar sistemes, components, processos o experiments per aconseguir els requisits establerts i analitzar i interpretar els resultats obtinguts.(b+c)
3. Identificar, formular i resoldre problemes de base tecnològica que requereixin un sistema digital per obtenir una solució en un entorn multidisciplinari de manera individual o com a membre d´un equip. (d+e)
4. Utilitzar les tècniques i noves eines de disseny de sistemes, ja sigui com un procés de treball o metodologia a tenir en compte per fer un sistema des del seu inici fins que comença a funcionar. Les eines més utilitzades són les de simulació de sistemes. (k)
Part I. Àlgebra de Boole
1. Sistemes de representació numèrica
1.1 Sistemes numèrics
1.2 Sistema numèric decimal
1.3 El codi binari
1.4 Sistema numèric binari (binari, octal)
1.5 Sistema numèric hexadecimal
1.6 Sistema numèric de base n
1.7 Conversió entre els diferents sistemes numèrics
2. Portes lògiques i àlgebra booleana
2.1 Què és l'àlgebra booleana?
2.2 Constants booleanes i variables booleanes
2.3 Funcions lògiques
2.4 Taules de veritat
2.5 Operacions lògiques: AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR i NXOR
2.6 Formes canòniques
2.7 Teoremes booleans
2.8 Teorema de DeMorgan
Part II. Sistemes Combinacionals
1. Circuits lògics combinacionals
1.1 Simplificació algebraica
1.2 Simplificació per taules de Karnaugh
1.3 Disseny de circuits lògics combinacionals
2. Blocs funcionals combinacionals
2.1 Introducció
2.2 Multiplexors i demultiplexors
2.3 Codificadors i decodificadors
2.4 Comparadors
3. Aritmètica binària
3.1 Introducció.
3.2 Suma binària natural
3.3 Resta binària natural
3.4 Representació valors amb signe.
3.5 Suma aritmètica binària en el sistema de complement de dosos
3.6 Implementació d'un sumador-restador
3.7 Extensió del rang en nombres binaris amb signe
3.8 Producte natural binari
3.9 Carry sèrie i paral.lel
Part III. Elements de memòria
1. Elements de memorització
1.1 Com es memoritza?
1.2 Sincronització i tipus
1.3 El biestable R-S
1.4 El biestable D
1.5 El biestable D amb R-S asíncron
2. Registres i memòries
2.1 Registre EP/SP.
2.2 Registre EP/SS.
2.3 Registre ES/SP.
2.4 Registre ES/SS.
2.5 Disseny entrades E i OE.
3. Disseny de comptadors
3.1 Introducció als comptadors
3.2 Disseny comptadors síncrons
3.3 Disseny comptadors assíncrons.
3.4 Ampliació de la capacitat de comptatge.
4. Memòries
4.1 Memòries d´accés aleatori.
4.1.1 RAM
4.2 Memòries d´accés seqüencial.
4.2.1 LIFO
4.2.2 FIFO
4.3 Memòries d´accés per contingut.
4.3.1 CAM
Part IV. Introducció als Sistemes seqüencials
1. Sistemes seqüencials
1.1 Definició de sistema seqüencial
1.2 Concepte de transició, estat, diagrama o màquina d´estats.
1.3 Model de Moore i Mealy.
1.4 Activació de les variables per flanc o per nivell.
2. Sistemes seqüencials síncrons
2.1 Implementació 1:n
2.2 Implementació n:m
2.3 Implementació amb registres
2.4 Implementació amb comptadors.
Pràctiques
1. LSBAD: pràctica on es simula un circuit i posteriorment s'implementa en un placa.
2. LSStarter: pràctica on es dissenya i implementa una placa que serveixi per autenticar l'LSMaker
La metodologia que es segueix per impartir les classes és la de classe magistral amb la participació activa de la classe. Aquestes classes magistrals van acompanyades de classes pràctiques de problemes que s´inclouen en horari lectiu de l´assignatura. Aquestes classes estan destinades a fer problemes de la part teòrica vista fins al moment, ja sigui pel professor com a exemple o pels propis alumnes tras una proposta in situ per resoldre a classe. La proporció de classes d´un tipus i un altre és aproximadament del 50% per cada part.
Totes les classes s´acompanyen d´un procés d´avaluació continua, on de forma setmanal l´alumne té una prova que indica el seu nivell de seguiment de l´assignatura. Això implica que l´alumne ha d´estudiar a casa seva la matèria impartida per fer front a la prova setmanal. També inclou una sèrie de problemes proposats per casa seva i que es comenten a classe.
La part pràctica de l´assignatura es fa cada 15 dies, sent una sessió de 2 hores. La pràctica esta pensada per a que es pugui fer dins d´aquest horari i no incorpori més feina a l´alumne.
Les pràctiques es fan a horari de classe, fent una primera sessió explicativa del que cal fer i una segona sessió amb temps lliure per fer la pràctica, amb la presència del professor per resoldre dubtes. Un cop passada aquesta sessió, el resultat de la pràctica s´entrega al professor per fer la correcció. Per facilitar la feina, els alumnes poden disposar del software de treball, ja que és un entorn de lliure distribució.
Tots els alumnes disposen d´horaris de dubtes de l´assignatura on tenen una atenció personalitzada amb el professor per aclarir tot allò que sigui necessari a part teòrica, de problemes o pràctiques.
- L´assignatura té dues parts ben diferenciades: la part de coneixements i les pràctiques. L´avaluació dels coneixements i de les pràctiques serà independent. Per aprovar l´assignatura caldrà aprovar independentment els coneixements i les pràctiques, on el càlcul de la nota final està expressada en la següent fórmula:
Nota_assignatura = 70% - Coneixements + 30% - Pràctiques
- La nota de coneixements s´avaluarà a partir de les dues notes semestrals, sempre i quan ambdues notes siguin iguals o superiors a 5:
Coneixements = 50% - Semestre_1 + 50% - Semestre_2
- Les notes dels semestres es calcularan ponderant dues notes: la nota d´exàmens (Nota_Ex) i la nota d´avaluació continuada (Nota_AC) segons la següent fórmula, sempre hi quan la nota d´exàmens sigui superior o igual a 3:
Nota_Semestre = 60% - Nota_Ex + 40% - Nota_AC
- D´altra banda, la nota d´exàmens es calcularà ponderant amb les notes de l´examen de mig semestre (Ex_midterm) i la nota de l´examen final de semestre (Ex_final) segons el següent càlcul:
Nota_Ex = 70% - Ex_final + 30% - Ex_midterm
- Els semestres seran alliberadors de matèria fins a la convocatòria extraordinària sempre i quan siguin amb nota mínima de cinc (5).
- Al juny hi haurà, a més de l´examen final del segon semestre, la possibilitat de fer un examen de recuperació del primer semestre per aquells alumnes que no l´hagin alliberat amb anterioritat, essent la nota final del primer semestre la millor de les obtingudes amb els càlculs següents:
a) 60% de l´examen de recuperació i 40% de l´avaluació continuada obtinguda al primer semestre.
b) 100% de l´examen de recuperació.
- Els alumnes que no aprovin al juny (convocatòria ordinària) hauran de fer a la convocatòria extraordinària els exàmens de recuperació dels semestres que no hagin alliberat amb anterioritat. La convocatòria extraordinària serà possible realitzar-la a les dates de juliol o setembre. En aquest cas, la nota final de cada semestre serà la millor de les obtingudes amb els càlculs següents:
a) 60% de l´examen de recuperació i 40% de l´avaluació continuada obtinguda al semestre corresponent.
b) 100% de l´examen de recuperació.
Objectiu 1:
- L´estudiant ha de demostrar que ha adquirit els coneixements teòrics sobre el mon digital que introdueix l´assignatura [A, C, D, J]
Objectiu 2:
- L´estudiant ha de demostrar que sap posar en pràctica no només la base de coneixements, sinó que la sap aplicar per resoldre qualsevol problema no estàndard del mon real [A, D,J,G].
Objectiu 3:
- L´estudiant ha de demostrar que ha adquirit la capacitat de dissenyar sistemes a partir d´un enunciat bàsic del problema. És a dir, té la capacitat d´abstracció del problema [A].
"Principios Digitales". Tercera Edición. Roger L. Tokheim. Mc Graw-Hill. 1995
"Fundamentos de los Microprocesadores". Segunda Edición. Roger L. Tokheim. Mc Graw-Hill. 1991
"Computer System Architecture". Third Edition. M. Morris Mano. Prentice Hall. 1993
"Computer Organization and Architecture. Principles of Structure and Function". Third Edition. William Stallings. Macmillan. 1993
"Contemporary Logic Design". Randy H. Katz. 1994
"Introducción al diseño lógico digital". John P. Hayes. Addison-Wesley Iberoamericana