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Academic Year/course: 2023/24

30200 - Introduction to computers


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
30200 - Introduction to computers
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
326 - Escuela Universitaria Politécnica de Teruel
Degree:
439 - Bachelor's Degree in Informatics Engineering
443 - Bachelor's Degree in Informatics Engineering
ECTS:
6.0
Year:
1
Semester:
First semester
Subject type:
Basic Education
Module:
---

1. General information

 

This subject belongs to the basic subject of Computers in the Computer Engineering Degree.

 

Approaches

To present the fundamentals of digital logic design.

Develop the analysis and design of combinational and sequential circuits.

Introduce a large number of elementary combinational and sequential blocks.

To develop at a basic level the design of a simple computer.

 

Objectives

That the student knows the indicated fundamentals.

That the student is able to describe and design simple digital logic systems.

That the student is able to design a simple computer at a basic level.

That the student exercises in the development of individual and team activities.

 

This is a subject whose evaluable contents alone do not yet give direct capabilities to the student to contribute to the achievement of the Sustainable Development Goals, SDGs, of the 2030 Agenda ( https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/); however, they are essential to base the subsequent knowledge of the rest of the degree that are more directly related to the SDGs and therefore the 2030 Agenda.

 

2. Learning results

 

  • Understand and manage the concepts of representation, coding and manipulation of natural, integer and real numbers in finite precision support.

  • Know the mathematical foundation of digital logic design and know how to apply it to specify synchronous systems.

  • Know how to design a simple synchronous digital system with control, transformation and storage parts.

  • To know the time limitations of digital circuits and to know how to calculate their maximum operating frequency.

  • Understand the basic operation of a processor and the concepts of translation and interpretation.

  • To know the basic structure of a processor: data path and control unit.

  • Know how to write simple assembly programs.

 

3. Syllabus

 

Introduction and mathematical fundamentals

Boolean Algebra

Logic gates

Technological restrictions

 

Numerical representation

Representation of natural numbers

Representation of integers

Basic arithmetic operations with integers

Representation of real numbers

 

Combinational systems

Analysis

Design

Combinational blocks

 

Sequential systems

Analysis

Design

Memory elements

Critical path and cycle time

Sequential blocks

 

Introduction to the digital computer: Single Machine

Structure and operation

Machine language architecture

Processing unit

Control unit





4. Academic activities

 

Lectures: 30 hours

 

Types of problems: 15 hours

 

At the School of Engineering and Architecture of the Ebro River Campus

 

Practice classes: 15 hours

Introduction to the use of the simulator and combinational circuits (1 session)

Information Representation and Circuit Encapsulation (1 session)

Logic gates propagation time (1 session)

Combinational components (1 session)

Analysis and design of sequential systems (1 session)

Single Machine (2 sessions)

 

Practical work: 8 hours

The student will carry out personalized practical work on an individual basis.

 

At the Polytechnic University School of the Teruel Campus

The learning activities offered to the student to help them achieve the expected results include, in addition to the 45 hours of lectures combined with problem classes:

  • Practical classes

  • Other possible activities, such as tutored assignments, tutored problems, etc.



5. Assessment system

 

The assessment test of the subject in the first and second call consists of:

  • Written exam in which problems must be solved and, if necessary, conceptual questions must be answered (max 8 points).

  • Practical work (maximum 2 points).




Curso Académico: 2023/24

30200 - Introducción a los computadores


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
30200 - Introducción a los computadores
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
326 - Escuela Universitaria Politécnica de Teruel
Titulación:
439 - Graduado en Ingeniería Informática
443 - Graduado en Ingeniería Informática
Créditos:
6.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Formación básica
Materia:
Materia básica de grado

1. Información básica de la asignatura

Esta asignatura pertenece a la materia básica de Computadores en el Grado de Ingeniería Informática.
 
Planteamientos
Presentar los fundamentos del diseño lógico digital.
Desarrollar el análisis y diseño de circuitos combinacionales y secuenciales.
Presentar un amplio número de bloques combinacionales y secuenciales elementales.
Desarrollar a nivel básico el diseño de un computador sencillo.
 
Objetivos
Que el estudiante conozca los fundamentos indicados.
Que el estudiante sea capaz de describir y diseñar sistemas lógicos digitales sencillos.
Que el estudiante sea capaz de diseñar un computador sencillo a nivel básico.
Que el estudiante se ejercite en el desarrollo de actividades de forma individual y en equipo.
 
Se trata de una asignatura cuyos contenidos evaluables por sí solos todavía no dan capacidades directas al estudiante para aportar a la consecución de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, ODS, de la Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/); sin embargo, son imprescindibles para fundamentar los conocimientos posteriores del resto de la titulación que sí se relacionan más directamente con los ODS y por lo tanto la Agenda 2030.

 

2. Resultados de aprendizaje

  • Entender y manejar los conceptos de representación, codificación y manipulación de números naturales, enteros y reales en un soporte de precisión finita.
  • Conocer el fundamento matemático del diseño lógico digital y saber aplicarlo para especificar sistemas síncronos.
  • Saber diseñar un sistema digital síncrono sencillo con partes de control, transformación y almacenamiento.
  • Conocer las limitaciones temporales de los circuitos digitales y saber calcular su frecuencia máxima de operación.
  • Entender el funcionamiento básico de un procesador y los conceptos de traducción e interpretación.
  • Conocer la estructura básica de un procesador: ruta de datos y unidad de control.
  • Saber escribir programas sencillos en ensamblador.

3. Programa de la asignatura

Introducción y fundamentos matemáticos
Álgebra de Boole
Puertas lógicas
Restricciones tecnológicas
 
Representación numérica
Representación de números naturales
Representación de números enteros
Operaciones aritméticas básicas con enteros
Representación de números reales
 
Sistemas combinacionales
Análisis
Diseño
Bloques combinacionales
 
Sistemas secuenciales
Análisis
Diseño
Elementos de memoria
Camino crítico y tiempo de ciclo
Bloques secuenciales
 
Introducción al computador digital: Máquina Sencilla
Estructura y funcionamiento
Arquitectura de lenguaje máquina
Unidad de proceso
Unidad de control

4. Actividades académicas

Clases magistrales: 30 horas
 
Clases de problemas: 15 horas
 
En la Escuela de Ingeniería y Arquitectura del Campus Rio Ebro
 
Clases de prácticas: 15 horas
Introducción al manejo del simulador y circuitos combinacionales (1 sesión)
Representación de la información y encapsulado de circuitos (1 sesión)
Tiempo de propagación de las puertas lógicas (1 sesión)
Componentes combinacionales (1 sesión)
Análisis y diseño de sistemas secuenciales (1 sesión)
Máquina Sencilla (2 sesiones)
 
Trabajos prácticos: 8 horas
El estudiante realizará un trabajo práctico personalizado de forma individual.
 
En la Escuela Universitaria Politécnica del Campus de Teruel
Las actividades de aprendizaje que se ofrecen al estudiante para ayudarle a alcanzar los resultados previstos comprenden, además de las 45 horas indicadas de clases magistrales combinadas con clases de problemas:
  • Clases prácticas
  • Otras posibles actividades, como trabajos tutelados, problemas tutorizados, etc.

 

5. Sistema de evaluación

La prueba de evaluación de la asignatura en la 1.ª y 2.ª convocatoria consta de:
  • Examen escrito en el que se deberán resolver problemas y, en su caso, responder preguntas conceptuales  (máximo 8 puntos).
  • Trabajo práctico (máximo 2 puntos).