ABSTRAKSI: Perkembangan teknologi elektronika dan material selama dekade terakhir ini memberikan berbagai terobosan baru dalam perkembangan dunia ICT (Information and Communication Technology ) salah satunya bidang satelit. Saat ini pengembangan satelit secara dimensi dan komponen sudah diminiaturisasi hingga pada level bobot 1 kg. Nanosatelit merupakan kelas satelit dengan bobot kurang dari 10 kg. Salah satu subsistem yang berada dalam komponen nanosatelit adalah remote sensing payload dimana di dalamnya terdapat OBC (On-Board Computer) yang pada penerapannya disebut dengan OBDH (On-Board Data Handling). Keberadaan OBDH pada platform subsistem payload nanosatelit adalah sangat penting, karena untuk melayani proses aliran data dari camera dan ke transmitter. Dalam tugas akhir ini, akan dirancang dan direalisasikan OBDH berbasis FPGA (Field Programmable Gate Array). FPGA memiliki banyak kelebihan dibanding mikrokontroler konvensional yang biasa dipakai. Dalam pengembangan implementasi untuk space technology FPGA tahan terhadap efek radiasi di mekanisme paralel dalam sistem internalnya yang ideal untuk aplikasi space masa depan, higher computational capability, daya konsumsi rendah, ukuran hardware kecil, dan lain-lain.
OBDH berbasis FPGA dalam tugas akhir ini dirancang untuk mengatur proses data- data input dalam bit-bit dari kamera ke SDRAM dan data storage ke SDRAM untuk dipersiapkan dikirim ke bagian Ground Segment. Komponen-komponen yang dibutuhkan sebagai informasi proses input output dalam OBDH ini berupa camera TCM 8240, SDRAM internal FPGA board. Komunikasi yang digunakan antara kamera dan FPGA yaitu dengan bus protokol I2C (Inter-IC). FPGA ini akan di kodekan dalam bahasa VHDL. Software yang digunakan dalam desain VHDL adalah XILINX ISE WebPACK, XSTOOLs Utilities. Pengerjaan dan realisasi OBDH dilakukan di laboratorium pendukung seperti Laboratorium Teknik Digital dan Laboratorium Mikroprosesor dan Antarmuka.
FPGA yang digunakan adalah XuLA-200A Xilinx Spartan dengan frekuensi kerja maksimum 384 MHz dan kamera digital TCM8240MD 1,3 Megapixels dengan dimensi OBDH hasil realisasi adalah 7.5 x 8.4 x 2.5 cm3 dan konsumsi daya sebesar 513.178 mWatt serta bobot keseluruhan 51.75 gram. Kedepannya, algoritma yang diprogram dengan bahasa VHDL nantinya akan di generate ke dalam ASIC untuk memperkokoh dan mensolidkan gerbang-gerbang logika dalam bahasa VHDL tersebut dalam teknologi space masa depan.
Kata Kunci : FPGA, On-Board Computer/ On Board Data Handling (OBDH), VHDL, Remote Sensing Payload, nanosatelit, kamera.ABSTRACT: The electronics and materials technology over the past decade provide new breakthroughs in the development of ICT (Information and Communication Technology) field one is on satellite technology. Currently ,satellite has been getting development in miniaturizing dimension and components to the level of 1 kg weight. Nanosatellite is a class of satellites less than 10 kg in weight. One of the component subsystems that are in remote sensing payload nanosatellite which is contained within OBC (On-Board Computer) and in the application called OBDH (On Board Data Handling). The presence of the platform OBDH nanosatellite payload subsystem is very important, because to serve the flow of data from the camera and the transmitter. In this project, it will be designed and realized OBDH-based on FPGA (Field Programmable Gate Array). Because FPGA has many advantages over commonly used conventional microcontroller. In the development of space technology implementation for FPGA resistant to radiation effects in a parallel mechanism in the internal system that is ideal for future space applications, higher computational capability, low power consumption, small hardware size, and many others.
FPGA-based OBDH in this thesis are designed to set the process and control bits data input from the camera to the SDRAM and to the transmitter output from the SDRAM to be sent to the Ground Segment. Components are required as input the output information in the form of camera payload TCM8240MD, internal SDRAM FPGA board. Communication used between the camera and FPGA with I2C bus protocol (Inter-IC). This FPGA will be encoded in VHDL language. Software used in a VHDL design is WebPack XILINX ISE, ModelSim, XSTOOLs Utilities. The execution and realization was be conducted in the supporters laboratory such as Digital Techniques and Microprocessor and Interfacing Laboratory.
FPGA used is a Xilinx Spartan-200A XuLA with a maximum operating frequency of 384 MHz because of its small dimension and low power consumption, and digital camera 1.3 Megapixels TCM 8240MD with the OBDH dimension is 7.5 x 8.4 x 2.5 cm an3 and the power is 513.178 mWatt and the mass total is 51.75 gram. Going forward, the algorithm is programmed with VHDL language will be generated into the ASIC to strengthen and make it solid logic gates in the VHDL language in future space technology.
Keyword: FPGA, Xula-200, On-board Data Handling, VHDL, Remote Sensing Payload, Nanosatellite, Camera.