Programa asignatura

Tema 1. Microcontroladores

• 1.1 Introducción a los microcontroladores
• 1.2 Clasificación de los microcontroladores
• 1.3 Herramientas de desarrollo de sistemas basados en microcontrolador
• 1.4 El microcontrolador 8051 de Intel
• 1.4.1 Arquitectura interna del procesador
• 1.4.2 Programación del 8051
• 1.4.3 Otros elementos internos implementados en microcontroladores de la familia 8051 de Intel
• 1.4.4 Fabricantes y sistemas basados en 8051
• 1.5 Microcontroladores PIC
• 1.6 Familias de microcontroladores de otros fabricantes

Tema 2. Diseños basados en microcontroladores

• 2.1 Proceso de diseño con microcontroladores
• 2.2 Criterios de selección de un microcontrolador
• 2.3 Buses en microcontroladores
• 2.3.1 Conexión de las buses externos de un microcontrolador
• 2.3.2 Ejemplo de buses: I2C y CAN
• 2.4 Entrada y salida
• 2.4.1 Señales de baja potencia
• 2.4.2 Control de teclados y pantallas
• 2.4.3 Control de elementos de potencia
• 2.5 Memoria externa.
• 2.5.1 Memorias utilizadas en diseños con microcontroladores
• 2.5.2 EEPROM

Tema 3. Arquitectura interna del procesador

• 3.1 Introducción
• 3.2 Clasificación de los microprocesadores
• 3.3 Mejora de las prestaciones en los microprocesadores
• 3.3.1 Paralelismo ILP y datos
• 3.3.2 Segmentación de cauce (Pipeline)
• 3.3.3 Eliminación de riesgos
• 3.4 Medida de prestaciones. SPECint/SPECfp. EEMBC
• 3.5 Procesadores superescalares
• 3.5.1 Ejecución fuera de orden
• 3.5.2 Renombrado de registros
• 3.5.3 Predicción de saltos
• 3.5.4 Ejecución con predicados
• 3.5.5 Ejemplos de microarquitectura P6 y Netburst de Intel en IA-32
• 3.6 Soporte del procesador al sistema operativo
• 3.6.1 Protección de la memoria. Segmentación
• 3.6.2 Niveles de privilegio
• 3.6.3 Control de tareas
• 3.6.4 Excepciones e interrupciones
• 3.7 Procesadores VLIW
• 3.7.1 Arquitectura EPIC de IA-64
• 3.8 Extensiones multimedia
• 3.8.1 SSE, SSE,3DNow!
• 3.9 Procesadores multihebra
• 3.9.1 Ejemplo: Pentium 4 HT (HyperThreading)
• 3.10 Arquitecturas de 64 bits
• 3.10.1 Extensión de la arquitectura IA-32 a 64 bits: AMD Opteron
• 3.10.2 Arquitectura IA-64
• 3.10.3 Alpha
• 3.11 Características físicas de los procesadores
• 3.11.1 Tecnologías, integración, velocidades
• 3.11.2 Consumos y disipación de potencia
• 3.12 Procesadores empotrados (embedded procesors)
• 3.12.1 DigitalDNA de Motorola
• 3.13 Visión global de procesadores comerciales

Tema 4. Buses

• 4.1 Bus externo del procesador
• 4.1.1 Conexión FSB. Ancho de banda del bus. Temporización
• 4.1.2 Jerarquía de buses
• 4.1.3 Detección y corrección de errores
• 4.2 Chipsets
• 4.2.1 Modelos de implementación
• 4.3 Bus AGP
• 4.3.1 Características y funcionamiento del bus AGP
• 4.4 Bus PCI, PCI-X y PCI Express
• 4.4.1 Características y funcionamiento de los diversos buses PCI
• 4.4.2 Puentes (Bridges)
• 4.4.3 Conexión en caliente (hot-plug PCI)
• 4.5 Otros modelos de buses
• 4.5.1 Buses en arquitecturas de ordenadores de altas prestaciones: Sun y Silicon Graphics
• 4.5.2 Buses en arquitecturas orientadas a multimedia: PlayStation2 y XBOX

Tema 5. Acceso a memoria. Jerarquía de memoria

• 5.1 Jerarquía de memoria
• 5.1.1 Distintos tipos de acceso memoria
• 5.2. Mecanismos de acceso a memoria
• 5.2.1 Funcionamiento de la unidad de gestión de memoria (MMU)
• 5.2.2 Segmentación y protección de la memoria
• 5.3. Memoria virtual
• 5.3.1 Concepto y utilidad
• 5.4. Memoria principal
• 5.4.1 Acceso del procesador a la memoria externa
• 5.4.2 Mejora del rendimiento: incrementar el ancho de memoria, entrelazado de memoria, bancos de memoria independientes, acceso a DRAM en modo burst, etc.
• 5.4.3 Diversas tecnologías para la implementación de la memoria principal, memoria DDR y RAMBUS
• 5.5. Memorias caché
• 5.5.1 Principios básicos: estructura general, funciones de correspondencia y algoritmos de reemplazo
• 5.5.2 Mejoras del rendimiento: reducción de fallos, reducción de la penalización por fallo y reducción del tiempo de acceso

Tema 6. Sistema de Entrada/Salida

• 6.1 Acceso del procesador a los elementos de entrada y salida
• 6.2 Interrupciones
• 6.3 Transferencia de datos entre periféricos y memoria
• 6.3.1 Acceso directo a memoria. DMA
• 6.3.2 Bus Master
• 6.4 Buses de conexión para periféricos
• 6.4.1 SCSI, USB, IEEE-1394 (Firewire), ATA, Serial ATA.
• 6.5 Medios avanzados de comunicación: HyperTransport, Rapid I/O, Fibre Channel, Infiniband

Tema 7. Procesadores de Señales Digitales

• 7.1 Introducción. Aplicaciones
• 7.2 Tratamiento de señales
• 7.2.1 Filtros FIR. MAC
• 7.2.1 Operaciones punto fijo y punto flotante
• 7.3 Arquitectura de un DSP
• 7.3.1 Acceso a memoria y entrada/salida.
• 7.3.2 Direccionamientos especializados
• 7.3.3 Predicción de tiempos de ejecución
• 7.4 Arquitecturas de diversos DSPs.
• 7.4.1 Proximidad entre procesadores y DSPs
• 7.4.2 Benchmark
• 7.5 Familias de procesadores de señal digital
• 7.5.1 DSP básico: TMS320C2x
• 7.5.2 DSP altas prestaciones TMS320C6x
• 7.5.3 Trimedia (Philips)
• 7.6 Programación de DSPs
• 7.6.1 Implementación de algoritmos en el C2x
• 7.7 Diseño con DSPs

Grupos de prácticas

• Martes 11h-13h
• Martes 16h-18h

Tutorías

• Lunes, 9h-11h. y Jueves 10h-11h Facultad de Ciencias. 3ª Planta.
• Miércoles, 9h-12h. E.T.S.I. Informática.2ª Planta. Despacho 29.

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