DADES IDENTIFICATIVES 2022_23
Assignatura (*) FONAMENTS DE COMPUTADORS Codi 17234002
Ensenyament
Grau en Enginyeria Informàtica (2010)
Cicle 1r
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
6 Formació bàsica Primer 2Q
Llengua d'impartició
Català
Departament Eng. Electrònica, Elèctrica i Automàtica
Enginyeria Informàtica i Matemàtiques
Coordinador/a
MILLAN MARCO, PEDRO
Adreça electrònica pere.millan@urv.cat
carlos.soriano@urv.cat
santiago.romani@urv.cat
simeo.reig@urv.cat
victoreduardo.navas@urv.cat
francescxavier.iglesias@urv.cat
cristina.llop@urv.cat
Professors/es
MILLAN MARCO, PEDRO
SORIANO PROCAS, CARLOS
ROMANÍ ALSO, SANTIAGO
REIG PELLEJA, SIMEON
NAVAS MONTENEGRO, VICTOR EDUARDO
IGLESIAS MARCA, FRANCESC XAVIER
LLOP VALLVERDÚ, CRISTINA
Web http://campusvirtual.urv.cat
Descripció general i informació rellevant <p>DESCRIPCIÓ GENERAL DE L'ASSIGNATURA: Estructura, organització, disseny lògic, funcionament i interconnexió dels computadors; programació i rendiment de llenguatge assemblador; ús de sistemes operatius.</p><p>Although this course is not offered in English, foreign exchange students will receive personalised support in English and will be able to develop the assessment&nbsp;activities in this language.&nbsp;</p>

Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
 FB4 Coneixements bàsics sobre l'ús i programació dels ordinadors, sistemes operatius, bases de dades i programes informàtics amb aplicació en enginyeria.
 FB5 Coneixement de l'estructura, organització, funcionament i interconnexió dels sistemes informàtics, els fonaments de la seva programació, i l'aplicació per resoldre problemes propis de l'enginyeria.
Tipus B Codi Competències Transversals
 B2 Coneixement de les matèries bàsiques i tecnologies, que capacitin per a l’aprenentatge i desenvolupament de nous mètodes i tecnologies, així com les que els dotin d’una gran versatilitat per adaptar-se a noves situacions.
 CT2 Gestionar la informació i el coneixement mitjançant l’ús eficient de les TIC
Tipus C Codi Competències Nuclears

Resultats d'aprenentage
Tipus A Codi Resultats d'aprenentatge
 FB4 Comprèn la correspondència existent entre els elements fonamentals dels llenguatges d'alt nivell i els elements del llenguatge màquina que donen suport.
Utilitza les eines de desenvolupament i depuració de programari, específicament en l'àmbit de programació a baix nivell
Utilitza els recursos que proporciona un sistema operatiu des de la interfície d'usuari.
 FB5 Avalua valors expressats en diferents bases de numeració, especialment en binari i hexadecimal, sent capaç de convertir valors entre base decimal i base 2 o base 16 i viceversa, a més de saber realitzar operacions aritmètiques bàsiques (sumar, restar) amb valors naturals i sencers codificats en complement a 2
Coneix els diferents components d'un sistema informàtic compost per maquinari i programari.
Comprèn el funcionament, les interrelacions i l'estructura de nivells d'un computador.
Comprèn els circuits lògics combinacionals.
Comprèn els circuits lògics seqüencials.
Analitza màquines d'estats finits bàsiques.
Analitza l'organització i el funcionament de subsistemes de l'arquitectura Von Neumann: processador, memòria, i entrada / sortida.
Analitza el funcionament dels elements digitals que constitueixen un processador (ALU, registres, càlcul de direcció, seqüenciador, etc.) i entendre com intervenen en l'execució de programes escrits en llenguatge màquina.
Comprèn la correspondència existent entre els elements fonamentals dels llenguatges d'alt nivell i els elements del llenguatge màquina que donen suport.
Comprèn els factors essencials que afecten el temps d'execució d'un programa.
Avalua els diferents components del llenguatge màquina: organització de la memòria, codificació d'instruccions / dades, seqüenciament del programa, operands d'una instrucció, maneres d'adreçament, tipus d'instruccions, ús de la pila, implementació de rutines, etc.
Utilitza els recursos que proporciona un sistema operatiu des de la interfície d'usuari.
Sintetitza programes escrits en llenguatge màquina
Analitza la relació entre un programa escrit en pseudocodi o en algun altre llenguatge d'alt nivell amb la seva corresponent versió en llenguatge màquina
Comprèn el funcionament de les eines de compilació, acoblament i enllaçat, en el seu paper de generació de codi màquina a partir del codi font.
Utilitza les eines de desenvolupament i depuració de programari, específicament en l'àmbit de programació a baix nivell
Tipus B Codi Resultats d'aprenentatge
 B2 Coneix els diferents components d'un sistema informàtic compost per hardware i software
Comprèn el funcionament, les interrelacions i l'estructura de nivells d'un computador.
Comprèn els circuits lògics combinacionals.
Comprèn els circuits lògics seqüencials.
Analitza màquines d'estats finits bàsiques.
Analitza l'organització i el funcionament de subsistemes de l'arquitectura Von Neumann: processador, memòria, i entrada / sortida.
Analitza el funcionament dels elements digitals que constitueixen un processador (ALU, registres, càlcul de direcció, seqüenciador, etc.) i entendre com intervenen en l'execució de programes escrits en llenguatge màquina.
Comprèn els factors essencials que afecten el temps d'execució d'un programa.
Avalua valors expressats en diferents bases de numeració, especialment en binari i hexadecimal, sent capaç de convertir valors entre base decimal i base 2 o base 16 i viceversa, a més de saber realitzar operacions aritmètiques bàsiques (sumar, restar) amb valors naturals i sencers codificats en complement a 2
Avalua els diferents components del llenguatge màquina: organització de la memòria, codificació d'instruccions / dades, seqüenciament del programa, operands d'una instrucció, mètodes d'adreçament, tipus d'instruccions, ús de la pila, implementació de rutines, etc.
Sintetitza programes escrits en llenguatge màquina
Analitza la relació entre un programa escrit en pseudocodi o en algun altre llenguatge d'alt nivell amb la seva corresponent versió en llenguatge màquina
Comprèn el funcionament de les eines de compilació, ensamblador i enllaçat, en el seu paper de generació de codi màquina a partir del codi font.
Utilitza les eines de desenvolupament i depuració de programari, específicament en l'àmbit de programació a baix nivell
 CT2 Domina les eines per gestionar la pròpia identitat i les activitats en un entorn digital
Cerca i obté informació de manera autònoma amb criteris de fiabilitat i pertinença
Organitza la informació amb les eines adients (en línia i presencials) que li permetin desenvolupar les seves activitats acadèmiques
Elabora informació amb les eines i formats adients a la situació comunicativa, i ho fa de manera honesta
Utilitza les TIC per compartir i intercanviar informació
Tipus C Codi Resultats d'aprenentatge

Continguts
Tema Subtema
1. Introducció - Components i funcionament d'un sistema informàtic.
- La informació en un computador: codificació binària i operacions.
2. Llenguatge màquina i assemblador de l'ARM - Introducció al llenguatge màquina ARM.
- Introducció al llenguatge assemblador GAS.
- Programació a baix nivell.
- Programació amb rutines.
3. Circuits digitals d'un computador - Portes lògiques.
- Blocs combinacionals.
- Blocs seqüencials.
- Màquines d'estats finits.
- Circuits UC-UP.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe
Hores fora de classe
(**) Hores totals
Activitats Introductòries
1 0 1
Sessió Magistral
FB5
CT2
29 25 54
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària
FB5
13 17 30
Pràctiques a laboratoris
FB5
CT2
26 29 55
Atenció personalitzada
FB5
CT2
2 0 2
 
Proves objectives de tipus test
FB5
CT2
1 3 4
Proves pràctiques
FB4
FB5
B2
CT2
1 3 4
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries Explicació dels objectius, continguts i procés d'avaluació.
Sessió Magistral Explicació de conceptes teòrics mitjançant transparències i pissarra. Es formulen preguntes a l'alumnat per tal que desenvolupi les seves pròpies solucions davant la problemàtica plantejada.
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària Durant el curs es plantejaran exercicis relacionats amb el context teòric presentat en les sessions magistrals.
Pràctiques a laboratoris Aplicació dels coneixements teòrics a situacions concretes, utilitzant ordinadors, simuladors i altres elements pràctics dels laboratoris.
Atenció personalitzada Els professors estaran disponibles durant les classes i en horari de consultes, per atendre als alumnes i respondre els dubtes que se'ls plantegi durant el desenvolupament de l'assignatura.

Atenció personalitzada
Descripció

Els alumnes poden acudir personalment al despatx del professor en hores de consulta per tal de plantejar-li qualsevol dubte relacionat amb l'explicació teòrica o pràctica, realització de problemes o pràctiques i evolució i dificultats en el seu procés d'aprenentatge de les matèries i competències de l'assignatura. L’atenció a l’estudiant es podrà realitzar mitjançant reunions online, en horaris concertats prèviament per correu electrònic, o mitjançant altres eines virtuals.


Avaluació
Metodologies Competències Descripció Pes        
Proves objectives de tipus test
FB5
CT2
Vàries proves objectives de preguntes curtes i/o tipus test.
- Examen 1a part (35%)
- Examen 2a part (25%)
60%
Proves pràctiques
FB4
FB5
B2
CT2
Laboratoris. Resolució de pràctiques de laboratori: anàlisi preliminar, disseny, implementació i documentació. En alguna de les pràctiques: defensa oral individual (entrevista).
- Laboratoris/pràctica 1a part (25%)
- Laboratoris/pràctica 2a part (15%)
40%
Altres  

Es pot aconseguir sumar fins a 1 punt a la nota final, realitzant activitats optatives que es plantegen en diversos laboratoris.

+1 punt
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Els elements d'avaluació de l'assignatura són 4: examen 1a part, laboratoris/pràctica 1a part, examen 2a part, laboratoris/pràctica 2a part.

Cal obtenir una nota mínima en cadascun dels 4 elements d'avaluació, per poder aprovar l'assignatura. Si algun element d'avaluació no arriba a la nota mínima, la nota final de l'assignatura no podrà ser superior a 4,5. La nota mínima és la mateixa en 1a i 2a convocatòria.

L'avaluació en 1a convocatòria serà de forma continuada.

En 2a convocatòria l'avaluació consistirà en 2 exàmens (1a part, 2a part), i dues pràctiques individuals (ARM, circuits digitals) específiques per a 2a convocatòria. Només caldrà examinar-se dels elements d'avaluació que no hagin obtingut la nota mínima en 1a convocatòria. En cas de presentar-se a 2a convocatòria, la nota serà la de 2a convocatòria (tant si és superior com inferior a la de 1a convocatòria).

Els exàmens es realitzaran de forma presencial. Durant la realització dels exàmens, no es permet consultar cap documentació ni usar cap tipus de dispositiu electrònic addicional (calculadores, ordinadors, tauletes, telèfons, rellotges, etc).

En cas de detectar còpìa o realització fraudulenta d'alguna activitat d'avaluació, la nota global d'aquella convocatòria serà 0, i caldrà tornar a realitzar totes les proves avaluatives a la segûent convocatòria (no es guardarà nota de les activitats que tinguessin la nota mínima en la convocatòria que s'ha detectat la còpia).


Fonts d'informació

Bàsica Professors/es Fonaments Computadors, Transparències Fonaments Computadors, 2023, ETSE-URV (Tarragona)
William Stallings, Computer Organization and Architecture, 11th ed (2018), Pearson
Thomas L. Floyd, Fundamentos de Sistemas Digitales, 11ª ed (2016), Pearson Prentice-Hall
Antonio Adán Oliver, Circuitos Digitales. Problemas y Ejercicios Resueltos, 2018, Ra-Ma

Complementària William Hohl, ARM assembly language : fundamentals and techniques, 2nd ed (2014), CRC Press
Mano M. Morris, Charles R. Kime, Fundamentos de diseño lógico y de computadores, 2005, Pearson Prentice-Hall
Steve Furber, ARM System-on-Chip Architecture, 2nd ed (2000), Addison-Wesley Professional
Daniel Kusswurm, Modern Arm Assembly Language Programming: Covers Armv8-A 32-bit, 64-bit, and SIMD, October 2020, Apress
Larry D. Pyeatt, Modern Assembly Language Programming with the ARM Processor, May 2016, Newnes

Recomanacions

Assignatures que en continuen el temari
ESTRUCTURA DE COMPUTADORS/17234108
COMPUTADORS/17234107

Assignatures que es recomana cursar simultàniament
FONAMENTS DE PROGRAMACIÓ II/17234131

Assignatures que es recomana haver cursat prèviament
FONAMENTS DE PROGRAMACIÓ I/17234001
 
Altres comentaris
És molt important el treball dia a dia. Per obtenir una informació més acurada, detallada i actualitzada, consulta freqüentment el campus virtual (Moodle) i estigues pendent del correu electrònic d'estudiant URV.
(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent