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lunes, 28 de diciembre de 2020

¿Qué enseñar en la asignatura Arquitectura de Computadoras?

La asignatura arquitectura de computadoras, forma parte de las asignaturas basicas de formación en Ciencias de la Computación, Ingeniería de Software, Tecnologias de la Información, Ingenieria de Computadoras (diseño de computadoras). Cada una de ellas contiene temas relacionados con la Organización y Arquitectura de computadoras en mayor o menor profundidad. En las ultimas tres decadas esta asignatura se ha visto dominada por el estudio del Procesador como elemento central de estudio, desarrollandose aspectos internos y externos de los mismo analizando con mucho detalles este componente (como es necesario para los Ingenieros que Diseñan Computadoras), hasta aspectos generales de estos detalles como lo requieren otras especialidades segun la clasificación ACM.
De hecho que muchos autores de libros sobre la asignatura tomaron este paradigma, que han hecho que sus libros constituyan verdaderas biblias del analisis interno y externo de los procesadores, con un fuerte tinte de trabajo de la programación de los mismos usando el lenguaje ensamblador.

La explosión tecnologica de dispositivos y aplicaciones en WEB, requiere repensar esta asignatura a temas que tengan que ver con aspectos mas sistemicos, es decir el tratar a cada uno de los componentes que trabajan en una computadora. En base a los parametros modulares de estos componentes, poder comprender el funcionamiento, ventajas y limitaciones de las computadoras. La difusión de modulos de captura de datos, y actuadores que se pueden conectar a una computadora requiere que tengamos una especial atención en los dipositivos de entrada y salida.

Dentro de estos dispositivos tambien podemos contar con los diversos dispostivos de comunicaciones ethernet, wifi, bluethod, I2C, etc, nos hace pensar que debemos voltear la mirada de esta asignatura como una herramienta basica para comprender mediante el desarrollo de esta asignatura la compresión de otras, sobre todo a las aplicaciones de Internet de las Cosas (IOT).

jueves, 23 de enero de 2020

Articulación entre Organización y Arquitectura de Computadoras



    Si bien en el pasado (1960 - 1980) los Programadores se preocupaban por la administración de la memoria, para poder desarrollar las aplicaciones. Con el crecimiento de la tecnología los programadores ahora están mas preocupados por el rendimiento de los programas, por la de la programación distribuida o el paralelismo para poder tener aplicaciones de alto rendimiento que puedan ejecutarse sobre cualquier Sistema Operativo y sobre cualquier procesador. Por tanto, el conocimiento de las Organización de las  Computadoras por parte de los programadores y de los Ingenieros de TI, es un tema crucial para el desarrollo de las aplicaciones. 
    La computación a migrado hacia dispositivos móviles con aplicaciones que tienen que ejecutarse en procesadores de baja, media y alta gama. Dispositivos que ya no tienen un teclado para comunicarse, sino que cuentan con pantallas táctiles o ejecución de comandos de voz. 
     Desde que las computadoras aparecieron en la humanidad y solo podían ser programadas y operadas por físicos, matemáticos, e ingenieros electrónicos (generalmente sus inventores) pasamos a una generación donde la operación de las computadoras (uso) las puede realizar hasta un niño de edad pre escolar, de hecho que estas funcionalidades deben ser desarrolladas por Ingenieros cada vez mas especializados en un determinado tema y que deben trabajar en conjunto para desarrollar un producto.

martes, 22 de mayo de 2018

¿ARM o no ARM?


La evolución de las computadoras ha tenido un vertiginoso desarrollo, impulsado por el desarrollo de la microelectrónica, y el diseño de procesadores cada vez más pequeños y con mayores funcionalidad de procesamiento y velocidad. Las Arquitecturas de Computadoras ha pasado seis etapas históricas tecnológicas muy marcadas, por los: 

  • Mainframes 
  • Minicomputadores 
  • Los Primeros Microprocesadores
  • Microprocesadores
  • Arquitectura RISC
  • Post RISC

Evidentemente cada tecnología obliga el desarrollo de aplicaciones, que están basadas en las funcionalidades de estos dispositivos. Si bien para los programadores de aplicaciones de las últimas generaciones el uso de las IDEs de desarrollo hacen transparente el uso del lenguaje con respecto al hardware, esta transparencia, no debe alejar al desarrollador de conocer la plataforma de hardware con la que está trabajando y de la familia de procesadores sobre la cual su aplicación deberá ejecutarse. Los procesadores ARM, tienen una Arquitectura de Harvard que se caracteriza por tener dos tipos de memoria; una bloque de memoria para datos y otro bloque de memoria para programas. Lo que hace que este tipo de procesador tenga una gran potencia computacional por tener un número menor de instrucciones, que los procesadores basados en Arquitectura de Von Newman. Hoy en día hasta los procesadores de la Arquitectura de Von Newman, usan los conceptos de la Arquitectura de Harvard, para realizar algunas operaciones; por ejemplo, a nivel de las operaciones iniciales funcionan como una arquitectura de clásica (programa almacenado), tomando los programas y datos de la unidad de disco, hasta que estos están cargados en la memoria caché, una vez allí se comportan como una arquitectura de Harvard. A la fecha se han vendido más de 86 billones de procesadores ARM, los cuales se encuentran insertados en dispositivos móviles, y con los acuerdos de fabricación entre ARM e Intel esta cantidad se incrementará en forma exponencial y en un futuro próximo estarán instalados en la mayoría de los dispositivos de uso cotidiano. Es momento que la Academia (sobre todo la nacional), voltee la mirada a esta nueva generación de dispositivos, que necesitan no solo de desarrolladores de aplicaciones y que además de ingenieros de varias especialidades.

lunes, 1 de mayo de 2017

lunes, 28 de septiembre de 2015

Arduino para Principiantes (Entrega 2)




Arduino para Principiantes (Entrega 1)

Dirigido para aquellos que no conocen ni tienen conocimientos básicos de electrónica. Estoy a la espera de sus comentarios y sugerencias.


 

miércoles, 16 de septiembre de 2015

Recopilación Proyectos Arduino

BRAZO ROBOT QUE ESCRIBE LA HORA



CARDUINO-USAT



CAR ARDUINO WIFI


WALLL E ROBOT ARDUINO

miércoles, 7 de enero de 2015

Historia de las Computadoras

Encontre unos interesantes videos sobre la Historia de la Computadoras, comparto los videos, ademas indico haber contrastado la información contenida en fuentes escritas y en paginas confiables del Museo de Computadoras

miércoles, 24 de octubre de 2012

Grupo de Desarrollo Aplicaciones con Microcontroladores

El grupo ha sido creado para desarrollar aplicaciones con microcontroladores, robots, alarmas, controladores domótica, todo lo que se te ocurra. El reto es conectar estas aplicaciones electrónicas con aplicaciones informáticas, desarrollando la conectividad via USB, Serie o Ethernet.



Si vives en Perú sobre todo al norte, oriente o fronteras con la zona norte, participa en: https://www.facebook.com/groups/422386364474333/

miércoles, 19 de septiembre de 2012

Evolución de la Computadoras y Dispositivos

Vídeos realizados por alumnos de Arquitectura de Computadoras de la USAT.

EVOLUCION DE LAS COMPUTADORAS



HISTORIA DE LA COMPUTADOR PDP1




HISTORIA DE LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO



lunes, 11 de octubre de 2010

¿QUE COSA ES EL SMART?

Es un sistema de monitoreo para discos duros para detectar e informar sobre diversos indicadores de fiabilidad, con la esperanza de poder predecir problemas en en la unidad, y poderla reemplazar o devolver al fabricante.

El objetivo del SMART es advertir a un usuario o un administrador del sistema respecto a la inminente falla de la unidad, mientras que todavía hay tiempo para tomar medidas, tales como copiar los datos a un dispositivo de reemplazo.

FUNCIONAMIENTO:

La tecnología S.M.A.R.T. monitorea los diferentes parámetros del disco;
la velocidad de los platos del disco, sectores defectuosos, errores de calibración, CRC, distancias medias entre el cabezal y el plato, temperatura del disco, etc.
Cuando se produce un error detectable por este tipo de tecnología la BIOS notifica mediante un mensaje el tipo de error producido.
Los umbrales de funcionamiento óptimo y los parámetros del disco duro difieren entre los diferentes fabricantes de discos duros, aunque el informe que se realiza al PC está estandarizado. La mayoría de fallos detectados corresponden a algún tipo de degradación en el disco.

PARÁMETROS CRITICOS A CONTROLAR

Los parámetros criticos a controlar deben ser los siguientes:
Temperatura del disco.
Velocidad de lectura de datos:
Tiempo de partida (spin-up)
Contador de sectores reasignados
Velocidad de búsqueda (Seek time)
Altura de Vuelo del Cabezal
Uso de ECC y Conteo de errores

HERRAMIENTAS DE SOFTWARE

Para ver el SMART existen una serie de herramientas, la que recomiendo por su facilidad de uso y las opciones que presenta es el CRYSTAL DISK INFO, además es gratis.

GRABACION PERPENDICULAR (HDD)

La grabación perpendicular es una tecnología introducida en el campo de los discos duros, y consiste en girar 90º el campo magnético, en lugar de dejarlo paralelo a la superficie. Su principal ventaja es que aumenta la densidad de grabación, con lo que se consiguen discos con mucha más capacidad de almacenamiento en un espacio muy pequeño.
El primer fabricante en aplicar esta tecnología fue Seagate, con las serie de discos barracuda de la serie 7200.X, que significa discos con tecnología perpendicular a 7200 RPM.
Por ejemplo los discos duros Seagate, de la serie 7200.7, tiene las siguientes características C/S/H, 16823/63/16.
Hay que multiplicar por 7 para obtener la capacidad total del disco, hay que multiplicar:
554 * 16823 * 63 * 16 * 7

, hay que agregar que si bien el tamaño estandar para u nsector es de 600 bytes algunos fabricantes usan un tamaño de 554 conservando siempre el estandar para datos de 512, lo que disminuye es el tamaño de los gaps, con la finalidad de aprovechar el espacio en disco.

viernes, 30 de julio de 2010

Simulador Compuertas Lógicas

Este Simulador de Circuitos Digitales, es muy interesante y practico para quienes inician estudios básicos de electrónica. Lo mas interesante es que trabaja sobre Web.
Les dejo el Enlace para que lo prueben. También tienen este que ha sido desarrollado por neuroproduccion denominado The Logic Labs
Por otra parte existe un simulador digital, desarrollado por un profesor de la Universidad Católica del Perú.
Si desean uno mas complejo pueden descargar el ATANUA que ademas tiene un interesante simulador para el microcontrolador 8051 para aprender un poco de la tecnología básica de INTEL.

miércoles, 7 de abril de 2010

CAPACIDAD REAL DE LOS DISCOS DUROS

La presente entrada la escribo porque en muchos blogs, he observado información erronea e inexacta respecto al tema. El asunto es que cuando uno compra un Disco Duro de una determinada capacidad digamos 250 Gbytes, se observa que la capacidad real de este es mucho menos por ejemplo 212.5 Gbytes. La razón de esto es que la capacidad total del disco duro se expresa teniendo en cuenta que la capacidad total de un sector en la actualidad es de 551 bytes, en discos duros antiguos tenia un tamaño de 600 bytes. La estructura de este sector contenpla un encabezado y varios bytes en blanco, el tamaño util para el el usuario es el campo de datos que tiene una tamaño estandar de 512 bytes, los sistemas operativos no ven este tamaño total del sector si no que solo ven la capacidad util para datos. Un sector esta conformado por un campo de identificación y un campo de datos, el campo de identificación contiene la posición del sector en el disco duro en los discos duros antiguos se utilizaba el número de pista, cabezal y cilindro (básicamente es una dirección), actualmente se usa la dirección LBA.

Por tanto para calcular la capacidad total de un disco duro antiguo hay que tener en cuenta los parametros  C/S/H (C=cilinder, S=Sector, H=head).

Y con esta formula se calcula la capacidad total del disco: CTD= 600 * C * S *H

La capacidad total para datos se usa la siguiente formula:  Cdatos= 512 * C * S *H

En el caso de los discos duros nuevos, para calcular la capacidad del disco duro, tendríamos que saber cuantas direcciones LBA(N) se tienen entonces, simplemente se tendría que usar la siguiente formula:

CTD   = 541 * N

Cdatos = 512 * N