Arquitectura del computador: Una perspectiva empírica

Abstract

El libro Arquitectura del computador: una perspectiva empírica se presenta como un re curso académico fundamental para la asignatura de Arquitectura del computador en el programa de Ingeniería de Sistemas de la Universidad de La Guajira. Este libro busca proporcionar una visión completa de los aspectos fundamentales de la arquitectura de los sistemas informáticos, apoyándose en una pedagogía cons tructivista y enfatizando el aprendizaje práctico a través de la implementación de proyectos y experimentos. La primera sección del libro, “Unidades aritmético-ló gicas y memorias”, sumerge al lector en el corazón de los sistemas informáticos, presentando en detalle el funcionamiento de estas unidades esenciales y el papel vital que juegan en las operaciones de procesamiento de información y datos. En la segunda unidad, “Aspectos básicos de entrada y salida”, se aborda el flujo de información entre el computador y el mundo exterior. Esta sección proporciona una comprensión integral de cómo los sistemas informáticos interactúan con su entorno, lo que es crucial para cualquier ingeniero de sistemas. El tercer módulo, “Manejo de datos y almacenamiento de información (memorias)”, profundiza en el tema de cómo se almacenan y manejan los datos en los sistemas informáti cos. Este módulo presenta la organización y la jerarquía de la memoria, así como las tecnologías de almacenamiento más actuales. A continuación, en la unidad “Arquitectura RISC, CISC, VLIW y Multi-Core”, se exploran los diferentes tipos de arquitectura de computadoras. Esta sección proporciona a los lectores una com prensión más profunda de los principios de diseño y las consideraciones de ren dimiento que influyen en la arquitectura de las computadoras modernas (Flynn & McDowell, 2014). Finalmente, en “Sistemas embebidos: microcontroladores, mi croprocesadores, DSPs, DSPICs, FPGA”, se abordan las tecnologías y aplicaciones emergentes en el campo de los sistemas embebidos. Los sistemas embebidos se están convirtiendo en una parte integral de nuestra vida cotidiana, por lo que es crucial que los futuros ingenieros de sistemas comprendan su funcionamiento. El libro está enmarcado en el aprendizaje basado en estrategias constructivistas, facilitando un enfoque de aprendizaje activo y participativo. Además, se alienta a los estudiantes a aprender a través de la implementación de proyectos y experimento prácticos, proporcionando una valiosa experiencia práctica y reforzando el conocimiento teórico. Así, Arquitectura del computador: una perspectiva empírica ofrece una visión completa y detallada de la arquitectura de computadoras, comando a los estudiantes de ingeniería de sistemas la base teórica y práctica necesaria para entender y diseñar sistemas informáticos modernos.

The book Computer Architecture: An Empirical Perspective is a required text for the Com puter Architecture course in the Systems Engineering program at the University of La Guajira. Using a constructivist pedagogy, and emphasizing hands-on learning through the implementation of projects and experiments, this book aims to pro vide a comprehensive overview of the fundamental aspects of the architecture of computer systems. The first section of the book, “Arithmetic Logic Units and Memories,” immerses the reader in the core of computer systems by describing in detail the operation of these essential units and their crucial function in informa tion and data processing. The second unit, “Input-Output Fundamentals,” covers the information transfer between the computer and the outside world. This section provides a thorough comprehension of how computer systems interact with their environment, which is essential knowledge for any systems engineer. The third mo dule, “Data Management and Information Storage (Memories),” explores storage and data management in computer systems. This module introduces the structure and hierarchy of memory as well as the most recent storage technologies. In the following section, “RISC, CISC, VLIW, and Multi-Core Architecture,” the various for ms of computer architecture are examined. This section provides a deeper com prehension of the design principles and performance considerations that impact the architecture of contemporary computers. In the final chapter of “Embedded Systems: Microcontrollers, Microprocessors, DSPs, DSPICs, and FPGAs,” emerging technologies and applications in the field of embedded systems are discussed. Embedded systems are becoming an integral part of our daily existence, so it is essential for future systems engineers to comprehend their operation. The book is structured around constructivist learning strategies, facilitating an active and collaborative learning approach. In addition, students are encouraged to engage in hands-on projects and investigations, which provide valuable prac tical experience and reinforce theoretical knowledge. Thus, Computer Architecture: An Empirical Perspective provides systems engineering students with a theoretical and practical foundation for understanding and designing contemporary computer systems