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Planificación de Aula de:
COMPUTADORAS ELECTRÓNICAS
6to 2da ELCA, año 2010
Prof. Alejandro Pujol
Diagnóstico:
El alumno posee conocimientos de técnicas digitales y, en general, le es familiar el uso de
computadoras.
Fundamentación y propósitos de la asignatura:
Esta materia se dicta en el último año de la especialidad y tiene como objetivo el estudio del
funcionamiento general de la computadora, en particular de las redes informáticas. En el transcurso
del curso los alumnos serán capaces de leer, escribir e interpretar pseudocódigo; conocer el
funcionamiento de cada componente de la computadora; y, finalmente, entender y ser capaces de
diseñar redes informáticas elementales.
Con respecto a la ubicación de la materia en el plan de estudios, Computadoras Electrónicas se
dicta en 6to año, junto a Laboratorio de Computadoras, Sistemas de Comunicaciones, Sistemas de
TV, Sistemas de Control, Laboratorio III, Organización Industrial y Relaciones Humanas. Así mismo,
se cursa luego de haber asistido, durante 5to año, a las materias: Electrónica II, Teoría de los
Circuitos II, Comunicaciones, Máquinas Eléctricas, Instrumentación, Laboratorio II; y durante 4to
año: Electrónica I, Teoría de los circuitos I, Tecnología de los Componentes Electrónicos, Análisis
Matemático, Laboratorio I, Inglés e Instrucción Cívica.
La presente planificación ha sido organizada en tres unidades, cuyo orden fue pensado
especialmente para desarrollar, de la mejor manera posible, la motivación de los alumnos. Cada
una de dichas unidades converge al tema central del curso: entender cómo funciona una
computadora, e incluso ser capaz de pensar en los mismos términos en que “piensa” una PC.
En la primera unidad, los alumnos serán introducidos a los lenguajes de programación. En
particular, se les enseñará qué es el pseudocódigo, debido a que es la estructura privilegiada para
empezar a comprender la lógica algorítmica con la que funciona un programa. Persiguiendo dicho
fin, la interfaz gráfica elegida para esto ha sido Matlab. Las razones de dicha elección son diversas:
el entorno de programación es muy sencillo, claro, y cumple con demasía los propósitos; es un
lenguaje de alto nivel, con lo cual facilita al alumno realizar operaciones complejas con
conocimientos elementales; y, finalmente, Matlab es un entorno privilegiado y elegido en las
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instituciones académicas de primer nivel, especialmente para la resolución numérica de problemas
de alta complejidad.
Todas las clases de la primer unidad se dictarán en el Laboratorio A del área de Electrónica. Cada
alumno dispondrá de una computadora en la cual podrá volcar y ver por sí mismo que todo lo que
va a aprendiendo es aplicable y funciona, de hecho, muy bien.
En la segunda unidad, se utilizará Matlab como medio para enviar y recibir información al exterior.
Con este fin, los alumnos deberán confeccionar por sí mismos, ya sea en protoboard o plaqueta,
una interfaz física para conectar el puerto paralelo a otros dispositivos. De esta forma, y
previamente introducidos los comandos que permiten estos procesos, serán capaces de controlar y
recibir información de dispositivos externos a la computadora. Todo este trabajo se concluye con
una práctica final donde el alumno deberá recurrir a su creatividad para resolver algún problema
concreto, sirviéndose del entorno de programación, del puerto paralelo, y de los dispositivos
externos que él mismo escoja.
La unidad dos también se desarrollará enteramente en el Laboratorio A. Todo lo aprendido servirá
como previa introducción a la importancia y el funcionamiento de redes informáticas.
Finalmente, la unidad tres consiste en renunciar un poco a la electrónica, y abstraer el
pensamiento a niveles superiores para entender una computadora. Se presentará un diagrama en
bloques de la misma, puntualizando sobre cada bloque principal. Cada componente (memoria,
chipset, placa madre, BIOS, microprocesador, etc.) de la computadora será comprendido a lo largo
de la historia, es decir, el componente será introducido en el marco histórico de su desarrollo, y las
transformaciones que ha fue sufriendo con el progreso de los años. Se llevarán a cabo clases
prácticas donde el alumno podrá ver, he inclusive manipular, los componentes, con el objetivo final
de armar una computadora, componente por componente, desde cero.
Como cierre de la materia, el alumno conocerá el funcionamiento y las distintas topologías de las
redes informáticas. Para empezar a trabajar en redes el alumno deberá aprender el modelo
privilegiado para estudiar las redes informáticas: el modelo OSI, junto con los distintos dispositivos
de cada capa. Con el objetivo de no renunciar a la práctica real y concreta de los conocimientos
adquiridos, los alumnos podrán confeccionar una red sencilla, en el laboratorio, entre dos
computadoras utilizando cable UTP.
Contenidos de enseñanza:
Unidad 1: Pseudocódigo. Introducción a MATLAB. El espacio de trabajo de Matlab. Matemática
sencilla. Almacenar y recuperar datos. Algunas operaciones. Gráficos 2D y 3D. Uso del Help.
Vectores y matrices: cómo definirlos. Construcción de algunos vectores y algunas matrices.
Operaciones básicas con matrices y vectores. Operadores lógicos: AND, OR, NOT, XOR.
Simulación de compuertas, flip flop y circuitos combinacionales. Bifurcaciones y bucles: las
sentencias if, else, for, while, break, continue, end. Los comandos input, output, disp, plot, inline.
Ejemplos prácticos y resolución de problemas.
Unidad 2: Envío y recepción de información por medio de la computadora: el puerto paralelo.
Confección de una interfaz para el puerto paralelo. Enviar y recibir información a través de Matlab.
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La variable digitalio. Los comandos getvalue y putvalue. Ejemplos prácticos y resolución de
problemas específicos.
Unidad 3: La computadora. Funcionamiento general. Introducción a las redes informáticas.
Diagrama de bloques de una computadora. Funcionamiento conjunto. Fuente de alimentación. Los
modelos AT, ATX. Sistemas numéricos. Números binarios. Código de caracteres ASCII. Números
en hexadecimal. Señal analógica y digital. Placa madre. Factores de forma y estándares. Estándar
AT y ATX. El microprocesador. Temperatura máxima. Frecuencia del clock y cantidad de
instrucciones por ciclo. Zócalos. Los buses del sistema. Bus de datos. Bus de direcciones. Bus de
control. Jumpeo. Bus PCI. Bus AGP. Slots AMR, CNR y ACR. Periféricos. Tabla descriptiva.
Puertos de comunicación. Puerto serie. Puerto paralelo. Puerto USB. Puerto firewire. Memorias. La
memoria RAM. RAM dinámica. Tipos de módulos. DIMM SDRAM. DDR- SDRAM. RIMM Rambus o
RDRAM. Funcionamiento. Instalación de memorias. La BIOS. Chip de memoria ROM. Parámetros
del SETUP. Almacenamiento de datos. Unidades de disco rígido. Unidades de almacenamiento
óptico. Unidades de CD-ROM. Unidades ZIP. Un panorama de conjunto: Armado paso a paso de
una PC.
Unidad 4: Introducción a las redes de datos. Modelo Cliente-Servidor. Modelo ISO-OSI. Modelo
TCP/IP. Modelos LAN y WAN. Topologías. Técnicas de conmutación. Topologías físicas: bus,
estrella, anillo. Medios de transmisión de capa 1: Par trenzado (UTP), cable coaxil, fibra óptica,
cableado estructurado. Protocolos de capa 2 (Ethernet IEEE 802.3), principales características.
Estructura del frame Ethernet. Dirección MAC. Colisiones: tratamiento. Tamaño del paquete.
Diferentes adaptadores. Métodos de control de transmisión y acceso al medio físico. Elementos de
conectividad de capa 2: Hubs. Switches de capa 2. Protocolos de comunicación en capa 3 y 4:
TCP/IP. Esquema de Addressing, Paquetes, Protocolos. Formato de una Dirección IP. Asignación
de una Dirección IP a los Nodos de la Red. Mapeo de la Dirección IP a la Dirección MAC.
Resolución de dirección de enlace (física para la determinación de un nodo a nivel de capa 2:
Protocolo ARP). Elementos de conectividad de capa 3 y 4: Routers. Funciones que cumplen en la
red. Interpretación de la topología de la Red por el Router. Tablas de enrutamiento de un sistema
Operativo. Acceso. Búsqueda y Utilización de Servicios en la Red. TCP y UDP. Naming y
Addressing en TCP/IP. Concepto de port. Relación con el proceso que implementa el servicio.
Aspectos del nivel de aplicación, DNS,SNMP, seguridad de redes. Voz sobre IP, H.323 y SIP.
Sistemas operativos.
Objetivos:
Que el alumno se adentre en el marco general de la computación. Que conozca el proceso
histórico que dio origen a las computadoras, su funcionamiento y las distintas tecnologías.
Que el alumno domine un lenguaje de programación y sea capaz de resolver problemas,
sirviéndose de la posibilidad de interactuar con el exterior a través de los puertos de la
computadora.
Que el alumno sea capaz de interpretar y construir redes informáticas sencillas. Que comprenda el
modelo OSI y los dispositivos de cada capa. Que sea capaz de elaborar cables de conexión UTP
para conectar dos computadoras a través de la placa de red. Por último, que tenga un panorama
general de la configuración de cada dispositivo.
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Evaluación:
La misma será oral o escrita, individual o grupal según el caso, teórica o práctica. Carpeta rotulada.
Trabajos prácticos.
Tiempo calendario:
1er trimestre y cuarta parte del 2do trimestre: unidades 1 y 2. Tres cuartas partes del 2do trimestre
y 3er trimestre: unidades 3 y 4.
Bibliografía:
Jalón, Rodríguez, Vidal, Aprenda MATLAB 7.0 como si estuviera en primero, Escuela técnica
superior de Ingenieros industriales. Universidad politécnica de Madrid.
Lasheras, Legorburu y otros, Aprenda MATLAB 4.2 como si estuviera en primero, Escuela superior
de Ingenieros industriales. Universidad de Navarra.
Cristina Casado, Manual básico de MATLAB, Servicios informáticos U.C.M
GRUPO FUCE, Armado y reparación de PC, Módulo Teórico y Práctico (Capítulos I a XII)
GRUPO FUCE, Redes informáticas: Guía de aprendizaje Teórica y Práctica.
Andrew Tanenbaum, Redes de computadoras, Editorial Prentice Hall.
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