Competencias proporcionadas: Comprensión de los principios básicos de funcionamiento de los computadores al nivel más profundo tanto en hardware como en software. Capacidad de diseñar un computador sencillo. Capacidad de programar y de comprender programas escritos lenguaje ensamblador. Ser consciente de lo que sucede realmente cuando se diseña y ejecuta un programa en un lenguaje de alto nivel. Comprensión de los mecanismos básicos de entrada/salida y gestión de eventos en tiempo real. Comprensión de cómo el núcleo de un sistema operativo puede gestionar los recursos del hardware de un computador.

1. FUNDAMENTOS.

Perspectiva histórica. Arquitectura de Von Neumann. Buses. Ciclos de lectura y escritura. Mapa de espacio de direcciones de la CPU.

2. DISPOSITIVOS DE MEMORIA.

Tipos de dispositivos de memoria. Estructura y método de acceso. Descodificación de direcciones. Mapeos de dispositivos en el espacio de direcciones de la CPU.

3. REPRESENTACIÓN DE DATOS.

Binario, octal, decimal y hexadecimal. Números enteros: representación sin signo y con signo, concepto de rebose. Números de coma flotante. Representación de caracteres.

4. EJECUCIÓN DE PROGRAMAS.

Codificación de instrucciones. Contador de programa. Fases de la ejecución. Buses y señales de la CPU. Operaciones de lectura y escritura.

5. MODOS DE DIRECCIONAMIENTO.

Concepto de modo de direccionamiento. Modos directos a registro. Modos indirectos a memoria a través de registros. Modos directos a memoria. Modos inmediatos. Modos implícitos.

6. INSTRUCCIONES.

Tipos de instrucciones. Movimiento de datos. Instrucciones aritméticas. Instrucciones lógicas. Desplazamientos y rotaciones. Control de programa. Control del sistema.

7. PROGRAMACIÓN EN LENGUAJE ENSAMBLADOR.

Lenguaje ensamblador y programa ensamblador. Pseudoinstrucciones. Implementación de estructuras de decisión. Implementación de estructuras iterativas. Subrutinas y paso de parámetros. Representación de estructuras de datos.

8. EXCEPCIONES.

Concepto de excepción y necesidad del mecanismo de excepciones. Estados de privilegio. Procesamiento de excepciones. Tabla de vectores. Tipos de excepciones. Interrupciones.

9. ENTRADA/SALIDA.

Dispositivos de entrada/salida. E/S paralelo y serie. E/S por programa (sondeo). E/S por interrupciones. E/S por DMA.

PRÁCTICAS EN SESIONES DE LABORATORIO.

En GA se resolverán ejercicios relacionados con el contenido de la asignatura.

En GO se realizarán cinco prácticas consistentes en la resolución de ejercicios de programación a bajo nivel de un computador y de uso de la interfaz hardware/software, implementando las soluciones en sistemas reales.

Prueba escrita compuesta de cuestiones y ejercicios de carácter teórico-práctico. (85%)

La asistencia y aprovechamiento de las sesiones prácticas y la calidad de las soluciones a los ejercicios desarrollados en ellas tendrá un peso del 15%. Las prácticas no son obligatorias pero en caso de no haberlas realizado la puntuación correspondiente será cero.

Basic bibliography

* Computadores y microprocesadores. A.C. Downton. Addison-Wesley, 1993

* Fundamentos de los computadores. P. de Miguel Anasagasti. Paraninfo, 2007.

* El µP Motorola 68000. José María Alcaide (disponible en eGela).

* The 68000 Microprocessor. James L. Antonakos. Prentice-Hall, 2003.

* Manuales de referencia del µp 68000 y del sistema entrenador 68Fil (que se emplea en las prácticas).