Arquitectura de Computadoras

  • Objetivo

    El alumno comprenderá la organización de las computadoras digitales. Se pretende diseñar desde el punto de vista lógico los diferentes componentes de una computadora, específicamente se diseñará una copia de un microprocesador comercial. El alumno comprenderá también la diferencia entre las computadoras tipo CISC y RISC.

  • Temas

    1. Conceptos Básicos

      • Estructura Básica de una Computadora

      • Tipos de Computadoras

      • El Controlador de una Computadora

    2. Construcción de Máquinas de Estado usando Memorias

      • Direccionamiento por Trayectoria

      • Direccionamiento Entrada-Estado

      • Direccionamiento Implícito

    3. Construcción de Máquinas de Estado usando Secuenciadores

      • El Secuenciador Básico

      • Secuenciadores y Memorias

      • Implantación de Cartas ASM usando Secuenciadores

    4. Componentes Básicos de un Procesador

      • Unidad de Control de la Computadora

      • Unidad de Procesos Aritméticos

      • Registros Internos

      • Unidad de Control de Programa

      • Registro de Estado o Banderas

      • Unidad de Control de Interrupciones

    5. Diseño de un Procesador CISC comercial de 8 bits

      • Arquitectura del Microprocesador 68HC11

      • Tipos de Instrucciones

      • Microprogramación

    6. Computadoras tipo RISC

      • Definición de procesamiento encauzado (pipeline)

      • Procesamiento encauzado (pipeline) en el diseño de ALUs

      • Procesamiento encauzado (pipeline) en los procesadores

      • Restricciones de diseño

    7. Computadoras Paralelas

      • Características Generales

      • Arquitecturas SIMD (Matriciales)

      • Arquitecturas MISD (Superpipeline)

      • Arquitecturas MIMD (Interconectadas)

  • Bibliografía

    • Savage, J. y Vázaquez, G.
      Diseño de Microprocesadores
      Facultad de Ingeniería, UNAM, 2004
    • Hennessy, J. and Patterson D.
      Computer Organization and Design: The hardware/software interface
      Morgan Kaufmann Publishers, Inc. San Francisco, 1994.
    • Lynch, M.
      Microprogrammed state machine design
      CRC Press. Boca Raton, 1993.
    • Mano, Morris M.
      Computer Engineering Hardware Design
      Prentice-Hall. Englewood Cliffs, 1988.
    • Mano, Morris M.
      Computer System Architecture
      Prentice-Hall. Englewood Cliffs, 1999.
    • Mick, J. and Brick, J.
      Bit-slice microprocessor design
      McGraw-Hill. New York, 1980.