Irakasgai honekin, lehenengo lauhilekoko Sistema Digitalak Diseinatzeko Oinarriak irakasgaiarekin batera, Konputagailuen Arkitekturako lerroari sarrera ematen zaio. Lerro hau garrantzi bizikoa da informatikaren ingeniaritzako graduan, ezinbestekoa baita konputagailu baten barne funtzionamendua ezagutzea sistema informatiko eraginkorrak diseinatu eta garatzeko. Zer esanik ez, diseinatu nahi dena konputagailua bera bada.



Lehen lauhilekoan, Sistema Digitalak Diseinatzeko Oinarriak ikasgaiako azken gaian, zirkuitu digitalak erabiliz konputagailu sinple bat diseinatzen da. Hor ikasitako hainbat kontzeptu baliagarriak dira bigarren lauhilekoko ikasgai honetarako. Konputagailuen Egituran ordea, zirkuitu mailan lan egin beharrean, konputagailu baten oinarrizko egitura blokeka aurkezten da eta bere azpisistemen oinarrizko funtzionamendua aztertzen.



Konputagailuen Egitura ikasgaian batez ere Sarrera/Irteera azpisistema eta prozesadorearen agindu multzoa aztertzen dira (busak eta memoria nagusiaren egituraren sarrera bat aztertzeaz gain). Memoriaren egitura eta bere eraginkortasuna bigarren mailako Konputagailuan Arkitektura ikasgaian lantzen dira sakon, prozesadorean aginduen exekuzioa azkartzeko erabiltzen diren teknikekin batera. Konputagailuen Arkitektura lerroko hurrengo irakasgaietan ordura arte aztertutako kontzeptuak zabaldu eta sistemaren eraginkortasuna hobetzeko metodoak ikusten dira, arkitektura paraleloak barne.



Konputagailuen Egituran makina erreal bat erabiltzen da adibide praktiko moduan, NINTENDO DS makina hain zuzen. Makina honen ezaugarri zehatzak aztertzen dira eta batez ere C programazio lengoaia erabiliz programatu. Arloko gainerako ikasgaietan C programazio lengoaia erabiltzen jarraitzen da, bere ezagutza zabalduz ikasgaiz ikasgai. Halaber, gertaerei zuzendutako programazioa lantzen hasten dira ikasgai honetan, Internet of Things (IoT) eta Robotika bezalako arloetan oso garrantzitsua dena.

Irakasgaia ikastearen emaitzak hauek dira:

1. Makinaren barne lengoaia eta mihiztadura lengoaian idatzitako programak ulertzea,

azpirrutinak kudeatzeko mekanismoak barne.

2. Ingurunea kontrolatzeko Sarrera/Irteerako aplikazioak programatzen ikastea C

programazio lengoaia erabiliz (hardware gertaeretara zuzendutako programazioa).

3. Konputagailu baten periferiko estandarren funtzionamendua ulertzea.

4. Busen protokolo anitzen funtzionamendua ulertzea konputagailuan datu-

transferentzien errendimenduan duten eragina erabakitzeko.

5. Konputagailuaren barne arkitektura eta aginduen exekuzioan azpisistema bakoitzak duen

funtzioa ulertzea, horrek guztiak programen exekuzio-denboretan eta memoria okupazioan

eragiten dituen ondorioekin batera.

1. VON-NEUMANN MOTAKO ARKITEKTURA.

1.1 Von-Neumann motako arkitektura.

1.2 Memoriaren egitura. Helbideratze-unitatea.



2. AGINDU MULTZOA.

2.1 Makina-lengoaia eta mihiztadura-lengoaia: ARM.

2.2 Azpirrutinak.

2.3 Aginduen-formatua.



3. SARRERA/IRTEERAKO AZPISISTEMA.

3.1 Sarrera/irteerako interfazearen deskribapena.

3.2 Komunikazioa eta sinkronizazioa: inkestak eta etenak.

3.3 Nintendo DS makinaren periferikoen kudeaketa.

3.4 DMA: memoriarako zuzeneko atzipena.

3.5 Sarrera/Irteerako aplikazio baten garapena Nintendo DS makinarako C programazio

lengoaia erabiliz.



4. AZPISISTEMEN ARTEKO KONEXIOA: BUSAK.

4.1 Sarrera: definizioa eta sailkapena. Busen hierarkia.

4.2 Transmisio-protokoloak: sinkronoak, asinkronoak, ...

4.3 Busaren arbitrajea.

Irakasgai honetan irakaskuntza metodologia bat baino gehiago erabiltzen dira. Irakasgaiaren eduki kontzeptualak azaltzeko klasea magistralak ematen dira. Klase magistraletan oro har azalpen laburrak ematen dira eta denbora gehiena problemak eta ariketak ebazteko erabiltzen da. Ikasleen parte-hartzea bultzatzen da ariketen zuzenketa beraiek arbelean eginez eta bide batez ikasleen arteko eztabaida sortuz.



Laborategi saioak ere badira, asteko bat. Saio praktiko guztietan taldeka lan egiten da, talde lana bultzatuz. Saioetako batzuetan ariketa txikiak egiten dira konputagailua erabiliz. Ariketa hauek jaso egiten dira ebaluatuak izan daitezen eta bide batez ikasleei ikasten laguntzeko eta ikasten ari direla ziurtatzeko, ariketa hauetako batzuk zuzenduta itzultzen zaizkie. Beste hainbat laborategi saio berriz, proiektu baten garapenerako erabiltzen dira. Proiekturen garapena eta bere diseinua estuki jarraitzen dira laborategi saioetan, bere martxa egokia bideratuz. Proiektua dokumentazio tekniko batekin batera jasotzen da.

• Ebaluazio Jarraituaren Sistema
• Azken Ebaluazioaren Sistema
• Kalifikazioko tresnak eta ehunekoak:
  • Ebaluazio motak eta bakoitzaren ehunekoak hurrengo ataletan azaltzen dira. (%): 100

Ikasgaiak honako bi ebaluazio modu hauek dauzka: azken ebaluazioa eta ebaluazio jarraitua. Ebaluazio jarraituari emango zaio lehentasuna ikasgaiaren aktibitate presentzialei dagokien denbora eskaini ahal diezaioketen ikasleen kasuan. Sistema jarraituan ebaluatua izateko baldintzak betetzen dituen ikasleak edozein unetan utz dezake ebaluazio-sistema hori eta azken ebaluazioa aukeratu eGelan horretarako ezarriko den inkestaren bidez. Horretarako epea hirugarren gaiaren azterketa teorikoaren ematza jakiterakoan amaituko da. Une horretatik aurrera ebaluazio jarraitua ezarriko zaio eta ezin izango dio deialdiari uko egin.



Bai azken ebaluazioan eta baita jarraituan ere, ikasgaia hainbat bloketan banatzen da eta gainditu ahal izateko, bloke horietako bakoitzean gutxienez dagokion notaren %35 lortu behar da. Ikasgaia 5eko batekin gainditzen da.



Ebaluazio jarraitua hainbat azterketa partzial eta saio praktikoetan egindako lanen bidez ebaluatzen da. Azterketa partzialak 3 dira, notaren %35, %10 eta %20 balio dutenak hurrenez hurren (guztira notaren %65). Ebaluatutako lanak berriz hauek dira: laborategietako txostenak, ariketak eta parte-hartzea (%15) eta programazio proiektu bat (%20). Ebaluazioa hezigarria izango da, zeren ikasleari emango baitzaizkio entregatu dituen lanak hobetzeko argibideak.



Azken azterketa partziala (hirugarrena, notaren %20) azterketa finalaren egun berean da. Ikasleek ez dute idatziz ebaluazio jarraituaren berrespenik egin behar. Azterketa finalaren egunean erabakitzen dute ebaluazio-jarraituan mantendu (azterketa partziala bakarrik egin) edo azterketa osoa egin azken ebaluazio-sistema aukeratuz.



Azken ebaluazioko azterketak notaren %80 balio du. Programazio proiektu bat ere egin behar da notaren gainerako %20 balio duena (ebaluazio-jarraituan egiten denaren berdina).



Azterketara ez aurkeztea nahiko da deialdiari uko egiteko.



Ebaluazioek jarraituko dute UPV/EHUko ebaluazio probetan eta lan akademikoetan jokabide makur eta iruzurrezkoak eragozteari eta etika akademikoari buruzko protokoloa. Ebaluazio proba batean edota lan akademikoetan ustezko iruzur, kopia edo plagio bat antzemanez gero, ikasle horiek eta beren laguntzaileek suspentsoa jasoko dute gutxienez, eta diziplina espedientea bezalako bestelako ondorioak ere pairatzea gerta liteke.

Deialdi honetan azterketak notaren %80 balio du eta programazio proiektu bat egin behar da derrigorrez notaren gainerako %20 balio duena. Hemen ere, ikasgaia hainbat bloketan banatzen da eta gainditu ahal izateko, bloke horietako bakoitzean gutxienez dagokion notaren %35 lortu behar da.



Azterketara ez aurkeztea nahiko da deialdiari uko egiteko.



Ebaluazioek jarraituko dute UPV/EHUko ebaluazio probetan eta lan akademikoetan jokabide makur eta iruzurrezkoak eragozteari eta etika akademikoari buruzko protokoloa. Ebaluazio proba batean edota lan akademikoetan ustezko iruzur, kopia edo plagio bat antzemanez gero, ikasle horiek eta beren laguntzaileek suspentsoa jasoko dute gutxienez, eta diziplina espedientea bezalako bestelako ondorioak ere pairatzea gerta liteke.

Ikasgai hau jarraitzeko beharrezkoa den material guztia eGelan aurkitu dezake ikasleak. Materialaren artean, irakasleek prestatutako apunteak daude.

Oinarrizko bibliografia

1.KONPUTAGAILUEN EGITURA IKASGAIKO APUNTEAK.

Teresa Miquelez, Edurne Larraza, Iratxe Soraluze. http://egela.ehu.eus/



2.ORGANIZACIÓN DE COMPUTADORES

V.C. Hamacher, Z.G. Vranesic eta S.G. Zaky. McGraw-Hill Ed., 2003 (5. edizioa)



3.ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURA DE COMPUTADORES

W. Stallings. Prentice-Hall Ed., 2006 (7. edizioa)



4.LABORATORIO DE ESTRUCTURA DE COMPUTADORES empleando videoconsolas Nintendo DS.

Francisco Moya Fernández, María José Santofimia Romero, Universidad de Castilla-La Mancha. http://www.bubok.es/libros/190123/Laboratorio-de-Estructura-de-Computadores-empleando-videoconsolas-Nintendo-DS

Gehiago sakontzeko bibliografia

1.ORGANIZACIÓN DE COMPUTADORES: UN ENFOQUE ESTRUCTURADO
A.S. Tanenbaum. Pearson Prentice-Hall Ed., 2000.
[Structured Computer Organization (5ª ed), Pearson Prentice-Hall Ed., 2006.]

2.ESTRUCTURA Y DISEÑO DE COMPUTADORES
Patterson D. A., Hennessy J.L. Reverté Ed., 2000 (3. ed)
[Computer Organization and Design. The Hardware/Software Interface (3ª ed.), Morgan Kaufman, 2005]

3.INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA
A. Prieto, A. Lloris, J.C. Torres. McGraw-Hill Ed., 2006 (4ª ed)

Web helbideak

http://www.davespace.co.uk/arm/
http://netwinder.osuosl.org/pub/netwinder/docs/arm/ARM7500FEvB_3.pdf