]> git.uio.no Git - u/mrichter/AliRoot.git/blob - EMCAL/AliEMCALDigitizer.cxx
bd54ac2c23b27467247c13ef29cc247ef7815714
[u/mrichter/AliRoot.git] / EMCAL / AliEMCALDigitizer.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
3  *                                                                        *
4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
6  *                                                                        *
7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15
16 /* $Id$ */
17
18 //_________________________________________________________________________
19 // 
20 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
21 // Class performs digitization of Summable digits from simulated data
22 //  
23 // In addition it performs mixing of summable digits from different events.
24 //
25 // For each event two branches are created in TreeD:
26 //   "EMCAL" - list of digits
27 //   "AliEMCALDigitizer" - AliEMCALDigitizer with all parameters used in digitization
28 //
29 // Note, that one cset title for new digits branch, and repeat digitization with
30 // another set of parameters.
31 //
32 // Examples of use:
33 // root[0] AliEMCALDigitizer * d = new AliEMCALDigitizer() ;
34 // root[1] d->ExecuteTask()             
35 // Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
36 //                       //Digitizes SDigitis in all events found in file galice.root 
37 //
38 // root[2] AliEMCALDigitizer * d1 = new AliEMCALDigitizer("galice1.root") ;  
39 //                       // Will read sdigits from galice1.root
40 // root[3] d1->MixWith("galice2.root")       
41 // Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
42 //                       // Reads another portion of sdigits from galice2.root
43 // root[3] d1->MixWith("galice3.root")       
44 //                       // Reads another portion of sdigits from galice3.root
45 // root[4] d->ExecuteTask("deb timing")    
46 //                       // Reads SDigits from files galice1.root, galice2.root ....
47 //                       // mixes them and stores produced Digits in file galice1.root          
48 //                       // deb - prints number of produced digits
49 //                       // deb all - prints list of produced digits
50 //                       // timing  - prints time used for digitization
51 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
52 //
53 //*-- Author: Sahal Yacoob (LBL)
54 // based on : AliEMCALDigitizer
55 // Modif: 
56 //  August 2002 Yves Schutz: clone PHOS as closely as possible and intoduction
57 //                           of new  IO (à la PHOS)
58 //  November 2003 Aleksei Pavlinov : adopted for Shish-Kebab geometry 
59 //_________________________________________________________________________________
60
61 // --- ROOT system ---
62 #include <TROOT.h>
63 #include <TTree.h>
64 #include <TSystem.h>
65 #include <TBenchmark.h>
66 #include <TBrowser.h>
67 #include <TObjectTable.h>
68 #include <TRandom.h>
69 #include <TF1.h>
70 #include <cassert>
71
72 // --- AliRoot header files ---
73 #include "AliLog.h"
74 #include "AliRun.h"
75 #include "AliRunDigitizer.h"
76 #include "AliRunLoader.h"
77 #include "AliCDBManager.h"
78 #include "AliCDBEntry.h"
79 #include "AliEMCALDigit.h"
80 #include "AliEMCAL.h"
81 #include "AliEMCALLoader.h"
82 #include "AliEMCALDigitizer.h"
83 #include "AliEMCALSDigitizer.h"
84 #include "AliEMCALGeometry.h"
85 //#include "AliEMCALTick.h"
86 #include "AliEMCALCalibData.h"
87 #include "AliEMCALSimParam.h"
88 #include "AliEMCALRawDigit.h"
89
90 namespace
91 {
92         Double_t HeavisideTheta(Double_t x)
93         {
94                 Double_t signal = 0.;
95                 
96                 if (x > 0.) signal = 1.;  
97                 
98                 return signal;  
99         }
100         
101         Double_t AnalogFastORFunction(Double_t *x, Double_t *par)
102         {
103                 Double_t v0 = par[0];
104                 Double_t t0 = par[1];
105                 Double_t tr = par[2];
106                 
107                 Double_t R1 = 1000.;
108                 Double_t C1 = 33e-12;
109                 Double_t R2 = 1800;
110                 Double_t C2 = 22e-12;
111                 
112                 Double_t t  =   x[0];
113                 
114                 return (((0.8*(-((TMath::Power(C1,2)*C2*TMath::Power(TMath::E(),(-t + t0)/(C1*R1))*
115                                                   TMath::Power(R1,2)*R2)/(C1*R1 - C2*R2)) + 
116                                            C1*C2*R1*R2*(1 - (C2*TMath::Power(TMath::E(),(-t + t0)/(C2*R2))*R2)/(-(C1*R1) + C2*R2)))*v0*
117                                   HeavisideTheta(t - t0))/tr 
118                                  - (0.8*(C1*C2*R1*R2 - 
119                                                  (TMath::Power(C1,2)*C2*TMath::Power(TMath::E(),(-1.*t + t0 + 1.25*tr)/(C1*R1))*
120                                                   TMath::Power(R1,2)*R2)/(C1*R1 - C2*R2) + 
121                                                  (C1*TMath::Power(C2,2)*TMath::Power(TMath::E(),(-1.*t + t0 + 1.25*tr)/(C2*R2))*
122                                                   R1*TMath::Power(R2,2))/(C1*R1 - C2*R2))*v0*
123                                         HeavisideTheta(t - t0 - 1.25*tr))/tr)/(C2*R1));
124         }
125 }
126
127 ClassImp(AliEMCALDigitizer)
128
129
130 //____________________________________________________________________________ 
131 AliEMCALDigitizer::AliEMCALDigitizer()
132   : AliDigitizer("",""),
133     fDefaultInit(kTRUE),
134     fDigitsInRun(0),
135     fInit(0),
136     fInput(0),
137     fInputFileNames(0x0),
138     fEventNames(0x0),
139     fDigitThreshold(0),
140     fMeanPhotonElectron(0),
141 //    fPedestal(0), //Not used, remove?
142 //    fSlope(0),    //Not used, remove?
143     fPinNoise(0),
144     fTimeResolution(0),
145 //    fTimeThreshold(0),    //Not used, remove?
146 //    fTimeSignalLength(0), //Not used, remove?
147     fADCchannelEC(0),
148     fADCpedestalEC(0),
149     fNADCEC(0),
150     fEventFolderName(""),
151     fFirstEvent(0),
152     fLastEvent(0),
153     fCalibData(0x0)
154 {
155   // ctor
156   InitParameters() ; 
157   fManager = 0 ;                     // We work in the standalone mode
158 }
159
160 //____________________________________________________________________________ 
161 AliEMCALDigitizer::AliEMCALDigitizer(TString alirunFileName, TString eventFolderName)
162   : AliDigitizer("EMCAL"+AliConfig::Instance()->GetDigitizerTaskName(), alirunFileName),
163     fDefaultInit(kFALSE),
164     fDigitsInRun(0),
165     fInit(0),
166     fInput(0),
167     fInputFileNames(0), 
168     fEventNames(0), 
169     fDigitThreshold(0),
170     fMeanPhotonElectron(0),
171 //    fPedestal(0),//Not used, remove?
172 //    fSlope(0),   //Not used, remove?
173     fPinNoise(0),
174     fTimeResolution(0),
175 //    fTimeThreshold(0),    //Not used, remove?
176 //    fTimeSignalLength(0), //Not used, remove?
177     fADCchannelEC(0),
178     fADCpedestalEC(0),
179     fNADCEC(0),
180     fEventFolderName(eventFolderName),
181     fFirstEvent(0),
182     fLastEvent(0),
183     fCalibData(0x0)
184 {
185   // ctor
186   InitParameters() ; 
187   Init() ;
188   fManager = 0 ;                     // We work in the standalone mode
189 }
190
191 //____________________________________________________________________________ 
192 AliEMCALDigitizer::AliEMCALDigitizer(const AliEMCALDigitizer & d) 
193   : AliDigitizer(d.GetName(),d.GetTitle()),
194     fDefaultInit(d.fDefaultInit),
195     fDigitsInRun(d.fDigitsInRun),
196     fInit(d.fInit),
197     fInput(d.fInput),
198     fInputFileNames(d.fInputFileNames),
199     fEventNames(d.fEventNames),
200     fDigitThreshold(d.fDigitThreshold),
201     fMeanPhotonElectron(d.fMeanPhotonElectron),
202 //    fPedestal(d.fPedestal), //Not used, remove?
203 //    fSlope(d.fSlope),       //Not used, remove?
204     fPinNoise(d.fPinNoise),
205     fTimeResolution(d.fTimeResolution),
206 //    fTimeThreshold(d.fTimeThreshold),       //Not used, remove?
207 //    fTimeSignalLength(d.fTimeSignalLength), //Not used, remove?
208     fADCchannelEC(d.fADCchannelEC),
209     fADCpedestalEC(d.fADCpedestalEC),
210     fNADCEC(d.fNADCEC),
211     fEventFolderName(d.fEventFolderName),
212     fFirstEvent(d.fFirstEvent),
213     fLastEvent(d.fLastEvent),
214     fCalibData(d.fCalibData)
215 {
216   // copyy ctor 
217  }
218
219 //____________________________________________________________________________ 
220 AliEMCALDigitizer::AliEMCALDigitizer(AliRunDigitizer * rd)
221   : AliDigitizer(rd,"EMCAL"+AliConfig::Instance()->GetDigitizerTaskName()),
222     fDefaultInit(kFALSE),
223     fDigitsInRun(0),
224     fInit(0),
225     fInput(0),
226     fInputFileNames(0),
227     fEventNames(0),
228     fDigitThreshold(0),
229     fMeanPhotonElectron(0),
230 //    fPedestal(0), //Not used, remove?
231 //    fSlope(0.),   //Not used, remove?
232     fPinNoise(0.),
233     fTimeResolution(0.),
234 //    fTimeThreshold(0),    //Not used, remove?
235 //    fTimeSignalLength(0), //Not used, remove?
236     fADCchannelEC(0),
237     fADCpedestalEC(0),
238     fNADCEC(0),
239     fEventFolderName(0),
240     fFirstEvent(0),
241     fLastEvent(0),
242     fCalibData(0x0)
243 {
244   // ctor Init() is called by RunDigitizer
245   fManager = rd ; 
246   fEventFolderName = fManager->GetInputFolderName(0) ;
247   SetTitle(dynamic_cast<AliStream*>(fManager->GetInputStream(0))->GetFileName(0));
248   InitParameters() ; 
249 }
250
251 //____________________________________________________________________________ 
252   AliEMCALDigitizer::~AliEMCALDigitizer()
253 {
254   //dtor
255   if (AliRunLoader::Instance()) {
256     AliLoader *emcalLoader=0;
257     if ((emcalLoader = AliRunLoader::Instance()->GetDetectorLoader("EMCAL")))
258       emcalLoader->CleanDigitizer();
259   }
260   else
261     AliDebug(1," no runloader present");
262   delete [] fInputFileNames ; 
263   delete [] fEventNames ; 
264
265 }
266
267 //____________________________________________________________________________
268 void AliEMCALDigitizer::Digitize(Int_t event) 
269
270
271   // Makes the digitization of the collected summable digits
272   // for this it first creates the array of all EMCAL modules
273   // filled with noise and after that adds contributions from 
274   // SDigits. This design helps to avoid scanning over the 
275   // list of digits to add  contribution of any new SDigit.
276   //
277   // JLK 26-Jun-2008
278   // Note that SDigit energy info is stored as an amplitude, so we
279   // must call the Calibrate() method of the SDigitizer to convert it
280   // back to an energy in GeV before adding it to the Digit
281   //
282   static int nEMC=0; //max number of digits possible
283
284   AliRunLoader *rl = AliRunLoader::Instance();
285   AliEMCALLoader *emcalLoader = dynamic_cast<AliEMCALLoader*>(rl->GetDetectorLoader("EMCAL"));
286   Int_t readEvent = event ; 
287   // fManager is data member from AliDigitizer
288   if (fManager) 
289     readEvent = dynamic_cast<AliStream*>(fManager->GetInputStream(0))->GetCurrentEventNumber() ; 
290   AliDebug(1,Form("Adding event %d from input stream 0 %s %s", 
291                   readEvent, GetTitle(), fEventFolderName.Data())) ; 
292   rl->GetEvent(readEvent);
293
294   TClonesArray * digits = emcalLoader->Digits() ; 
295   digits->Delete() ;  //correct way to clear array when memory is
296                       //allocated by objects stored in array
297
298   // Load Geometry
299   AliEMCALGeometry *geom = 0;
300   if (rl->GetAliRun()) {
301     AliEMCAL * emcal  = (AliEMCAL*)rl->GetAliRun()->GetDetector("EMCAL");
302     geom = emcal->GetGeometry();
303   }
304   else 
305     AliFatal("Could not get AliRun from runLoader");
306
307   nEMC = geom->GetNCells();
308   AliDebug(1,Form("nEMC %i (number cells in EMCAL) | %s \n", nEMC, geom->GetName()));
309   
310   Int_t absID ;
311
312   digits->Expand(nEMC) ;
313
314   // get first the sdigitizer from the tasks list (must have same name as the digitizer)
315   if ( !emcalLoader->SDigitizer() ) 
316     emcalLoader->LoadSDigitizer();
317   AliEMCALSDigitizer * sDigitizer = dynamic_cast<AliEMCALSDigitizer*>(emcalLoader->SDigitizer()); 
318   
319   if ( !sDigitizer )
320     Fatal("Digitize", "SDigitizer with name %s %s not found", fEventFolderName.Data(), GetTitle() ) ; 
321
322   //take all the inputs to add together and load the SDigits
323   TObjArray * sdigArray = new TObjArray(fInput) ;
324   sdigArray->AddAt(emcalLoader->SDigits(), 0) ;
325   Int_t i ;
326
327   for(i = 1 ; i < fInput ; i++){
328     TString tempo(fEventNames[i]) ; 
329     tempo += i ;
330
331     AliRunLoader *  rl2 = AliRunLoader::GetRunLoader(tempo) ; 
332
333     if (rl2==0) 
334       rl2 = AliRunLoader::Open(fInputFileNames[i], tempo) ; 
335
336     if (fManager) 
337       readEvent = dynamic_cast<AliStream*>(fManager->GetInputStream(i))->GetCurrentEventNumber() ; 
338     Info("Digitize", "Adding event %d from input stream %d %s %s", readEvent, i, fInputFileNames[i].Data(), tempo.Data()) ; 
339     rl2->LoadSDigits();
340     rl2->GetEvent(readEvent);
341     AliEMCALLoader *emcalLoader2 = dynamic_cast<AliEMCALLoader*>(rl2->GetDetectorLoader("EMCAL"));
342     sdigArray->AddAt(emcalLoader2->SDigits(), i) ;
343   }
344   
345   //Find the first tower with signal
346   Int_t nextSig = nEMC + 1 ; 
347   TClonesArray * sdigits ;  
348   for(i = 0 ; i < fInput ; i++){
349     sdigits = dynamic_cast<TClonesArray *>(sdigArray->At(i)) ;
350     if ( !sdigits->GetEntriesFast() )
351       continue ; 
352     Int_t curNext = dynamic_cast<AliEMCALDigit *>(sdigits->At(0))->GetId() ;
353      if(curNext < nextSig) 
354        nextSig = curNext ;
355      AliDebug(1,Form("input %i : #sdigits %i \n",
356                      i, sdigits->GetEntriesFast()));
357   }
358   AliDebug(1,Form("FIRST tower with signal %i \n", nextSig));
359
360   TArrayI index(fInput) ;
361   index.Reset() ;  //Set all indexes to zero
362
363   AliEMCALDigit * digit ;
364   AliEMCALDigit * curSDigit ;
365
366   //  TClonesArray * ticks = new TClonesArray("AliEMCALTick",1000) ;
367
368   //Put Noise contribution
369   for(absID = 0; absID < nEMC; absID++){ // Nov 30, 2006 by PAI; was from 1 to nEMC
370     Float_t energy = 0 ;
371     // amplitude set to zero, noise will be added later
372     new((*digits)[absID]) AliEMCALDigit( -1, -1, absID, 0., TimeOfNoise(),kFALSE); // absID-1->absID
373     //look if we have to add signal?
374     digit = dynamic_cast<AliEMCALDigit *>(digits->At(absID)); // absID-1->absID
375     
376     if(absID==nextSig){
377       //Add SDigits from all inputs    
378       //      ticks->Clear() ;
379       //Int_t contrib = 0 ;
380
381       //Follow PHOS and comment out this timing model til a better one
382       //can be developed - JLK 28-Apr-2008
383
384       //Float_t a = digit->GetAmplitude() ;
385       //Float_t b = TMath::Abs( a /fTimeSignalLength) ;
386       //Mark the beginning of the signal
387       //new((*ticks)[contrib++]) AliEMCALTick(digit->GetTime(),0, b);  
388       //Mark the end of the signal     
389       //new((*ticks)[contrib++]) AliEMCALTick(digit->GetTime()+fTimeSignalLength, -a, -b);
390
391       // Calculate time as time of the largest digit
392       Float_t time = digit->GetTime() ;
393       Float_t aTime= digit->GetAmplitude() ;
394       
395       // loop over input
396       for(i = 0; i< fInput ; i++){  //loop over (possible) merge sources
397         if(dynamic_cast<TClonesArray *>(sdigArray->At(i))->GetEntriesFast() > index[i] )
398           curSDigit = dynamic_cast<AliEMCALDigit*>(dynamic_cast<TClonesArray *>(sdigArray->At(i))->At(index[i])) ;      
399         else
400           curSDigit = 0 ;
401         //May be several digits will contribute from the same input
402         while(curSDigit && (curSDigit->GetId() == absID)){         
403           //Shift primary to separate primaries belonging different inputs
404           Int_t primaryoffset ;
405           if(fManager)
406             primaryoffset = fManager->GetMask(i) ; 
407           else
408             primaryoffset = i ;
409           curSDigit->ShiftPrimary(primaryoffset) ;
410
411           //Remove old timing model - JLK 28-April-2008
412           //a = curSDigit->GetAmplitude() ;
413           //b = a /fTimeSignalLength ;
414           //new((*ticks)[contrib++]) AliEMCALTick(curSDigit->GetTime(),0, b);  
415           //new((*ticks)[contrib++]) AliEMCALTick(curSDigit->GetTime()+fTimeSignalLength, -a, -b); 
416           if(curSDigit->GetAmplitude()>aTime) {
417             aTime = curSDigit->GetAmplitude();
418             time = curSDigit->GetTime();
419           }
420
421           *digit = *digit + *curSDigit ;  //adds amplitudes of each digit
422
423           index[i]++ ;
424           if( dynamic_cast<TClonesArray *>(sdigArray->At(i))->GetEntriesFast() > index[i] )
425             curSDigit = dynamic_cast<AliEMCALDigit*>(dynamic_cast<TClonesArray *>(sdigArray->At(i))->At(index[i])) ;
426           else
427             curSDigit = 0 ;
428         }
429       }
430       //Here we convert the summed amplitude to an energy in GeV
431       energy = sDigitizer->Calibrate(digit->GetAmplitude()) ; // GeV
432       // add fluctuations for photo-electron creation
433       energy *= static_cast<Float_t>(gRandom->Poisson(fMeanPhotonElectron)) / static_cast<Float_t>(fMeanPhotonElectron) ;
434   
435       //calculate and set time
436       //New timing model needed - JLK 28-April-2008
437       //Float_t time = FrontEdgeTime(ticks) ;
438       digit->SetTime(time) ;
439
440       //Find next signal module
441       nextSig = nEMC + 1 ;
442       for(i = 0 ; i < fInput ; i++){
443         sdigits = dynamic_cast<TClonesArray *>(sdigArray->At(i)) ;
444         Int_t curNext = nextSig ;
445         if(sdigits->GetEntriesFast() > index[i] ){
446           curNext = dynamic_cast<AliEMCALDigit *>(sdigits->At(index[i]))->GetId() ;       
447         }
448         if(curNext < nextSig) nextSig = curNext ;
449       }
450     }
451     // add the noise now
452     energy += TMath::Abs(gRandom->Gaus(0., fPinNoise)) ;
453     // JLK 26-June-2008
454     //Now digitize the energy according to the sDigitizer method,
455     //which merely converts the energy to an integer.  Later we will
456     //check that the stored value matches our allowed dynamic ranges
457     digit->SetAmplitude(sDigitizer->Digitize(energy)) ;  
458     AliDebug(10,Form(" absID %5i energy %f nextSig %5i\n",
459                      absID, energy, nextSig));
460   } // for(absID = 0; absID < nEMC; absID++)
461   
462   //ticks->Delete() ;
463   //delete ticks ;
464
465   //JLK is it better to call Clear() here?
466   delete sdigArray ; //We should not delete its contents
467
468   //remove digits below thresholds
469   // until 10-02-2010 remove digits with energy smaller than fDigitThreshold 3*fPinNoise
470   // now, remove digits with Digitized ADC smaller than fDigitThreshold = 3
471   Float_t energy=0;
472   for(i = 0 ; i < nEMC ; i++){
473     digit = dynamic_cast<AliEMCALDigit*>( digits->At(i) ) ;
474     //First get the energy in GeV units.
475     energy = sDigitizer->Calibrate(digit->GetAmplitude()) ;
476     //Then digitize using the calibration constants of the ocdb
477     Float_t ampADC = DigitizeEnergy(energy, digit->GetId())  ;    
478     //if(ampADC>2)printf("Digit energy %f, amp %d, amp cal %d, threshold %d\n",energy,digit->GetAmplitude(),ampADC,fDigitThreshold);
479     if(ampADC < fDigitThreshold)
480       digits->RemoveAt(i) ;
481     else 
482       digit->SetTime(gRandom->Gaus(digit->GetTime(),fTimeResolution) ) ;
483   }
484   
485   digits->Compress() ;  
486   
487   Int_t ndigits = digits->GetEntriesFast() ; 
488   
489   //JLK 26-June-2008
490   //After we have done the summing and digitizing to create the
491   //digits, now we want to calibrate the resulting amplitude to match
492   //the dynamic range of our real data.  
493   for (i = 0 ; i < ndigits ; i++) { 
494     digit = dynamic_cast<AliEMCALDigit *>( digits->At(i) ) ; 
495     digit->SetIndexInList(i) ; 
496     energy = sDigitizer->Calibrate(digit->GetAmplitude()) ;
497     digit->SetAmplitude(DigitizeEnergy(energy, digit->GetId()) ) ;
498          // printf("digit amplitude set at end: i %d, amp %f\n",i,digit->GetAmplitude());
499   }
500
501 }
502
503 // //_____________________________________________________________________
504 Float_t AliEMCALDigitizer::DigitizeEnergy(Float_t energy, Int_t AbsId)
505
506   // JLK 26-June-2008
507   // Returns digitized value of the energy in a cell absId
508   // using the calibration constants stored in the OCDB
509   // or default values if no CalibData object is found.
510   // This effectively converts everything to match the dynamic range
511   // of the real data we will collect
512   //
513   // Load Geometry
514   const AliEMCALGeometry * geom = AliEMCALGeometry::GetInstance();
515
516   if (geom==0)
517     AliFatal("Did not get geometry from EMCALLoader");
518
519   Int_t iSupMod = -1;
520   Int_t nModule  = -1;
521   Int_t nIphi   = -1;
522   Int_t nIeta   = -1;
523   Int_t iphi    = -1;
524   Int_t ieta    = -1;
525   Float_t channel = -999; 
526
527   Bool_t bCell = geom->GetCellIndex(AbsId, iSupMod, nModule, nIphi, nIeta) ;
528   if(!bCell)
529     Error("DigitizeEnergy","Wrong cell id number : AbsId %i ", AbsId) ;
530   geom->GetCellPhiEtaIndexInSModule(iSupMod,nModule,nIphi, nIeta,iphi,ieta);
531   
532   if(fCalibData) {
533     fADCpedestalEC = fCalibData->GetADCpedestal(iSupMod,ieta,iphi);
534     fADCchannelEC = fCalibData->GetADCchannel(iSupMod,ieta,iphi);
535   }
536   
537   //channel = static_cast<Int_t> (TMath::Floor( (energy + fADCpedestalEC)/fADCchannelEC ))  ;
538   channel = (energy + fADCpedestalEC)/fADCchannelEC   ;
539
540   if(channel > fNADCEC ) 
541     channel =  fNADCEC ; 
542   return channel ;
543   
544 }
545
546 //____________________________________________________________________________
547 void AliEMCALDigitizer::Exec(Option_t *option) 
548
549   // Steering method to process digitization for events
550   // in the range from fFirstEvent to fLastEvent.
551   // This range is optionally set by SetEventRange().
552   // if fLastEvent=-1, then process events until the end.
553   // by default fLastEvent = fFirstEvent (process only one event)
554
555   if (!fInit) { // to prevent overwrite existing file
556     Error( "Exec", "Give a version name different from %s", fEventFolderName.Data() ) ;
557     return ;
558   } 
559
560   if (strstr(option,"print")) {
561
562     Print();
563     return ; 
564   }
565   
566   if(strstr(option,"tim"))
567     gBenchmark->Start("EMCALDigitizer");
568
569   AliRunLoader *rl = AliRunLoader::Instance();
570   AliEMCALLoader *emcalLoader = dynamic_cast<AliEMCALLoader*>(rl->GetDetectorLoader("EMCAL"));
571
572   // Post Digitizer to the white board
573   emcalLoader->PostDigitizer(this) ;
574   
575   if (fLastEvent == -1)  {
576     fLastEvent = rl->GetNumberOfEvents() - 1 ;
577   }
578   else if (fManager) 
579     fLastEvent = fFirstEvent ; // what is this ??
580
581   Int_t nEvents   = fLastEvent - fFirstEvent + 1;
582   Int_t ievent;
583
584   TClonesArray* digitsTRG = new TClonesArray("AliEMCALRawDigit", 32 * 96);
585   TClonesArray* digitsTMP = new TClonesArray("AliEMCALDigit",    32 * 96);
586   rl->LoadSDigits("EMCAL");
587   for (ievent = fFirstEvent; ievent <= fLastEvent; ievent++) {
588     
589     rl->GetEvent(ievent);
590
591     Digitize(ievent) ; //Add prepared SDigits to digits and add the noise
592
593     WriteDigits() ;
594           
595         //Trigger Digits
596         //-------------------------------------
597         Digits2FastOR(digitsTMP, digitsTRG);  
598           
599         WriteDigits(digitsTRG);
600           
601         emcalLoader->WriteDigits(   "OVERWRITE");
602         emcalLoader->WriteDigitizer("OVERWRITE");
603           
604         Unload();
605           
606         digitsTRG->Clear();
607         digitsTMP->Clear();
608         //-------------------------------------
609
610     if(strstr(option,"deb"))
611       PrintDigits(option);
612     if(strstr(option,"table")) gObjectTable->Print();
613
614     //increment the total number of Digits per run 
615     fDigitsInRun += emcalLoader->Digits()->GetEntriesFast() ;  
616   }
617   
618   emcalLoader->CleanDigitizer() ;
619
620   if(strstr(option,"tim")){
621     gBenchmark->Stop("EMCALDigitizer");
622     AliInfo(Form("Exec: took %f seconds for Digitizing %f seconds per event", 
623          gBenchmark->GetCpuTime("EMCALDigitizer"), gBenchmark->GetCpuTime("EMCALDigitizer")/nEvents )) ;
624   } 
625 }
626
627 //____________________________________________________________________________ 
628 void AliEMCALDigitizer::Digits2FastOR(TClonesArray* digitsTMP, TClonesArray* digitsTRG)
629 {
630         // FEE digits afterburner to produce TRG digits 
631         // we are only interested in the FEE digit deposited energy
632         // to be converted later into a voltage value
633         
634         // push the FEE digit to its associated FastOR (numbered from 0:95)
635         // TRU is in charge of summing module digits
636         
637         AliRunLoader *runLoader = AliRunLoader::Instance();
638         
639         AliRun* run = runLoader->GetAliRun();
640         
641         AliEMCALLoader *emcalLoader = dynamic_cast<AliEMCALLoader*>(runLoader->GetDetectorLoader("EMCAL"));
642         
643         AliEMCALGeometry* geom = dynamic_cast<AliEMCAL*>(run->GetDetector("EMCAL"))->GetGeometry();
644         
645         // build FOR from simulated digits
646         // and xfer to the corresponding TRU input (mapping)
647         
648         TClonesArray* digits = emcalLoader->Digits();
649         
650         TIter NextDigit(digits);
651         while (AliEMCALDigit* digit = (AliEMCALDigit*)NextDigit())
652         {
653                 Int_t id = digit->GetId();
654                 
655                 Int_t iSupMod, nModule, nIphi, nIeta, iphi, ieta, iphim, ietam;
656                 
657                 geom->GetCellIndex(              id, iSupMod, nModule, nIphi, nIeta );
658                 geom->GetModulePhiEtaIndexInSModule( iSupMod, nModule, iphim, ietam );          
659                 geom->GetCellPhiEtaIndexInSModule(   iSupMod, nModule, nIphi, nIeta, iphi, ieta); 
660                 
661                 // identify to which TRU this FEE digit belong
662                 //Int_t itru = (iSupMod < 11) ? iphim / 4 + 3 * iSupMod : 31;
663                 Int_t itru = -1;
664                 if (iSupMod < 11)
665                         itru = (iSupMod % 2) ? (2 - int(iphim / 4)) + 3 * iSupMod : iphim / 4 + 3 * iSupMod;
666                 else 
667                         itru = 31;
668                 
669                 //---------
670                 //
671                 // FIXME: bad numbering solution to deal w/ the last 2 SM which have only 1 TRU each
672                 // using the AliEMCALGeometry official numbering
673                 // only 1 TRU/SM in SM 10 & SM 11
674                 //
675                 //---------
676                 if ((itru == 31 && iphim < 2) || (itru == 30 && iphim > 5)) continue;
677                 
678                 // to be compliant with %4 per TRU
679                 if (itru == 31) iphim -= 2;
680                 
681                 Int_t trgid;
682                 Bool_t isOK = geom->GetAbsFastORIndexFromPositionInTRU(itru, ietam, iphim % 4, trgid);
683                 
684                 AliDebug(2,Form("trigger digit id: %d itru: %d isOK: %d\n",trgid,itru,isOK));
685                 
686                 if (isOK) 
687                 {
688                         AliEMCALDigit* d = static_cast<AliEMCALDigit*>(digitsTMP->At(trgid));
689                         
690                         if (!d)
691                         {
692                                 new((*digitsTMP)[trgid]) AliEMCALDigit(*digit);
693                                 d = (AliEMCALDigit*)digitsTMP->At(trgid);
694                                 d->SetId(trgid);
695                         }       
696                         else
697                         {
698                                 *d = *d + *digit;
699                         }
700                 }
701         }
702         
703         Int_t    nSamples = 32;
704         Int_t *timeSamples = new Int_t[nSamples];
705         
706         NextDigit = TIter(digitsTMP);
707         while (AliEMCALDigit* digit = (AliEMCALDigit*)NextDigit())
708         {
709                 if (digit)
710                 {
711                         Int_t     id = digit->GetId();
712                         Float_t time = digit->GetTime();
713                                                 
714                         Double_t depositedEnergy = 0.;
715                         for (Int_t j = 1; j <= digit->GetNprimary(); j++) depositedEnergy += digit->GetDEPrimary(j);
716                         
717                         // FIXME: Check digit time!
718                         if (depositedEnergy)
719                         {
720                                 DigitalFastOR(time, depositedEnergy, timeSamples, nSamples);
721                                 
722                                 for (Int_t j=0;j<nSamples;j++) 
723                                 {
724                                         timeSamples[j] = ((j << 12) & 0xFF000) | (timeSamples[j] & 0xFFF);
725                                 }
726                                 
727                                 new((*digitsTRG)[digitsTRG->GetEntriesFast()]) AliEMCALRawDigit(id, timeSamples, nSamples);
728                         }
729                 }
730         }
731 }
732
733 //____________________________________________________________________________ 
734 void AliEMCALDigitizer::DigitalFastOR( Double_t time, Double_t dE, Int_t timeSamples[], Int_t nSamples )
735 {
736         // parameters:  
737         // id: 0..95
738         const Int_t    reso = 11;      // 11-bit resolution ADC
739         const Double_t vFSR = 1;       // Full scale input voltage range
740         const Double_t Ne   = 125;     // signal of the APD per MeV of energy deposit in a tower: 125 photo-e-/MeV @ M=30
741         const Double_t vA   = .136e-6; // CSP output range: 0.136uV/e-
742         const Double_t rise = 40e-9;   // rise time (10-90%) of the FastOR signal before shaping
743         
744         const Double_t kTimeBinWidth = 25E-9; // sampling frequency (40MHz)
745         
746         Double_t vV = 1000. * dE * Ne * vA; // GeV 2 MeV
747         
748         TF1 signalF("signal", AnalogFastORFunction, 0, nSamples * kTimeBinWidth, 3);
749         signalF.SetParameter( 0,   vV ); 
750         signalF.SetParameter( 1, time ); // FIXME: when does the signal arrive? Might account for cable lengths
751         signalF.SetParameter( 2, rise );
752         
753         for (Int_t iTime=0; iTime<nSamples; iTime++) 
754         {
755                 // FIXME: add noise (probably not simply Gaussian) according to DA measurements
756                 // probably plan an access to OCDB
757                 
758                 timeSamples[iTime] = int((TMath::Power(2, reso) / vFSR) * signalF.Eval(iTime * kTimeBinWidth) + 0.5);
759         }
760 }
761
762
763 //____________________________________________________________________________ 
764 //Float_t AliEMCALDigitizer::FrontEdgeTime(TClonesArray * ticks) 
765 //{ 
766 //  //  Returns the shortest time among all time ticks
767 //
768 //  ticks->Sort() ; //Sort in accordance with times of ticks
769 //  TIter it(ticks) ;
770 //  AliEMCALTick * ctick = (AliEMCALTick *) it.Next() ;
771 //  Float_t time = ctick->CrossingTime(fTimeThreshold) ;    
772 //  
773 //  AliEMCALTick * t ;  
774 //  while((t=(AliEMCALTick*) it.Next())){
775 //    if(t->GetTime() < time)  //This tick starts before crossing
776 //      *ctick+=*t ;
777 //    else
778 //      return time ;
779 //    
780 //    time = ctick->CrossingTime(fTimeThreshold) ;    
781 //  }
782 //  return time ;
783 //}
784 //
785
786 //____________________________________________________________________________ 
787 Bool_t AliEMCALDigitizer::Init()
788 {
789   // Makes all memory allocations
790   fInit = kTRUE ; 
791   AliEMCALLoader *emcalLoader = dynamic_cast<AliEMCALLoader*>(AliRunLoader::Instance()->GetDetectorLoader("EMCAL"));
792
793   if ( emcalLoader == 0 ) {
794     Fatal("Init", "Could not obtain the AliEMCALLoader");  
795     return kFALSE;
796   } 
797
798   fFirstEvent = 0 ; 
799   fLastEvent = fFirstEvent ; 
800   
801   if(fManager)
802     fInput = fManager->GetNinputs() ; 
803   else 
804     fInput           = 1 ;
805
806   fInputFileNames  = new TString[fInput] ; 
807   fEventNames      = new TString[fInput] ; 
808   fInputFileNames[0] = GetTitle() ; 
809   fEventNames[0]     = fEventFolderName.Data() ; 
810   Int_t index ; 
811   for (index = 1 ; index < fInput ; index++) {
812     fInputFileNames[index] = dynamic_cast<AliStream*>(fManager->GetInputStream(index))->GetFileName(0); 
813     TString tempo = fManager->GetInputFolderName(index) ;
814     fEventNames[index] = tempo.Remove(tempo.Length()-1) ; // strip of the stream number added bt fManager 
815   }
816   
817   //to prevent cleaning of this object while GetEvent is called
818   emcalLoader->GetDigitsDataLoader()->GetBaseTaskLoader()->SetDoNotReload(kTRUE);
819
820   //Calibration instance
821   fCalibData = emcalLoader->CalibData();
822   return fInit ;    
823 }
824
825 //____________________________________________________________________________ 
826 void AliEMCALDigitizer::InitParameters()
827
828   // Parameter initialization for digitizer
829   
830   // Get the parameters from the OCDB via the loader
831   AliRunLoader *rl = AliRunLoader::Instance();
832   AliEMCALLoader *emcalLoader = dynamic_cast<AliEMCALLoader*>(rl->GetDetectorLoader("EMCAL"));
833   AliEMCALSimParam * simParam = 0x0;
834   if(emcalLoader) simParam = emcalLoader->SimulationParameters();
835         
836   if(!simParam){
837           simParam = AliEMCALSimParam::GetInstance();
838           AliWarning("Simulation Parameters not available in OCDB?");
839   }
840         
841   fMeanPhotonElectron = simParam->GetMeanPhotonElectron();//4400;  // electrons per GeV 
842   fPinNoise           = simParam->GetPinNoise();//0.012; // pin noise in GeV from analysis test beam data 
843   if (fPinNoise < 0.0001 ) 
844     Warning("InitParameters", "No noise added\n") ; 
845   fDigitThreshold     = simParam->GetDigitThreshold(); //fPinNoise * 3; // 3 * sigma
846   fTimeResolution     = simParam->GetTimeResolution(); //0.6e-9 ; // 600 psc
847
848   // These defaults are normally not used. 
849   // Values are read from calibration database instead
850   fADCchannelEC       = 0.0153; // Update 24 Apr 2007: 250./16/1024 - width of one ADC channel in GeV
851   fADCpedestalEC      = 0.0 ;  // GeV
852
853   fNADCEC          = simParam->GetNADCEC();//(Int_t) TMath::Power(2,16) ;  // number of channels in Tower ADC - 65536
854
855   AliDebug(2,Form("Mean Photon Electron %d, Noise %f, E Threshold %f,Time Resolution %g,NADCEC %d",
856                 fMeanPhotonElectron,fPinNoise,fDigitThreshold,fTimeResolution,fNADCEC));
857
858   // Not used anymore, remove?
859   // fTimeSignalLength   = 1.0e-9 ;
860   // fTimeThreshold      = 0.001*10000000 ; // Means 1 MeV in terms of SDigits amplitude ??
861
862 }
863
864 //__________________________________________________________________
865 void AliEMCALDigitizer::MixWith(TString alirunFileName, TString eventFolderName)
866 {
867   // Allows to produce digits by superimposing background and signal event.
868   // It is assumed, that headers file with SIGNAL events is opened in 
869   // the constructor. 
870   // Sets the BACKGROUND event, with which the SIGNAL event is to be mixed 
871   // Thus we avoid writing (changing) huge and expensive 
872   // backgound files: all output will be writen into SIGNAL, i.e. 
873   // opened in constructor file. 
874   //
875   // One can open as many files to mix with as one needs.
876   // However only Sdigits with the same name (i.e. constructed with the same SDigitizer)
877   // can be mixed.
878
879   if( strcmp(GetName(), "") == 0 )
880     Init() ;
881   
882   if(fManager){
883     Error("MixWith", "Cannot use this method under AliRunDigitizer") ;
884     return ;
885   } 
886   // looking for file which contains AliRun
887   if (gSystem->AccessPathName(alirunFileName)) {// file does not exist
888     Error("MixWith", "File %s does not exist!", alirunFileName.Data()) ;
889     return ; 
890   }
891   // looking for the file which contains SDigits
892   AliEMCALLoader *emcalLoader = dynamic_cast<AliEMCALLoader*>(AliRunLoader::Instance()->GetDetectorLoader("EMCAL"));
893   TString fileName( emcalLoader->GetSDigitsFileName() ) ; 
894     if ( eventFolderName != AliConfig::GetDefaultEventFolderName()) // only if not the default folder name 
895       fileName = fileName.ReplaceAll(".root", "") + "_" + eventFolderName + ".root" ;
896     if ( (gSystem->AccessPathName(fileName)) ) { 
897       Error("MixWith", "The file %s does not exist!", fileName.Data()) ;
898       return ;
899     }
900     // need to increase the arrays
901     // MvL: This code only works when fInput == 1, I think.
902     TString tempo = fInputFileNames[fInput-1] ; 
903     delete [] fInputFileNames ; 
904     fInputFileNames = new TString[fInput+1] ; 
905     fInputFileNames[fInput-1] = tempo ; 
906  
907     tempo = fEventNames[fInput-1] ; 
908     delete [] fEventNames ; 
909     fEventNames = new TString[fInput+1] ; 
910     fEventNames[fInput-1] = tempo ; 
911
912     fInputFileNames[fInput] = alirunFileName ; 
913     fEventNames[fInput]     = eventFolderName ;
914     fInput++ ;
915 }  
916
917 //__________________________________________________________________
918 void AliEMCALDigitizer::Print1(Option_t * option)
919 { // 19-nov-04 - just for convinience
920   Print(); 
921   PrintDigits(option);
922 }
923
924 //__________________________________________________________________
925 void AliEMCALDigitizer::Print(Option_t*)const 
926 {
927   // Print Digitizer's parameters
928   printf("Print: \n------------------- %s -------------", GetName() ) ; 
929   if( strcmp(fEventFolderName.Data(), "") != 0 ){
930     printf(" Writing Digits to branch with title  %s\n", fEventFolderName.Data()) ;
931     
932     Int_t nStreams ; 
933     if (fManager) 
934       nStreams =  GetNInputStreams() ;
935     else 
936       nStreams = fInput ; 
937     
938     Int_t index = 0 ;  
939
940     AliRunLoader *rl=0;
941
942     for (index = 0 ; index < nStreams ; index++) {  
943       TString tempo(fEventNames[index]) ; 
944       tempo += index ;
945       if ((rl = AliRunLoader::GetRunLoader(tempo)) == 0)
946         rl = AliRunLoader::Open(fInputFileNames[index], tempo) ; 
947       AliEMCALLoader *emcalLoader = dynamic_cast<AliEMCALLoader*>(rl->GetDetectorLoader("EMCAL"));
948       TString fileName( emcalLoader->GetSDigitsFileName() ) ; 
949       if ( fEventNames[index] != AliConfig::GetDefaultEventFolderName()) // only if not the default folder name 
950         fileName = fileName.ReplaceAll(".root", "") + "_" + fEventNames[index]  + ".root" ;
951       printf ("Adding SDigits from %s %s\n", fInputFileNames[index].Data(), fileName.Data()) ; 
952     }
953
954     AliEMCALLoader *emcalLoader = dynamic_cast<AliEMCALLoader*>(AliRunLoader::Instance()->GetDetectorLoader("EMCAL"));
955
956     printf("\nWriting digits to %s", emcalLoader->GetDigitsFileName().Data()) ;
957     
958     printf("\nWith following parameters:\n") ;
959     
960     printf("    Electronics noise in EMC (fPinNoise) = %f\n", fPinNoise) ;
961     printf("    Threshold  in Tower  (fDigitThreshold) = %d\n", fDigitThreshold)  ;
962     printf("---------------------------------------------------\n")  ;
963   }
964   else
965     printf("Print: AliEMCALDigitizer not initialized") ; 
966 }
967
968 //__________________________________________________________________
969 void AliEMCALDigitizer::PrintDigits(Option_t * option)
970 {
971   //utility method for printing digit information
972
973   AliEMCALLoader *emcalLoader = dynamic_cast<AliEMCALLoader*>(AliRunLoader::Instance()->GetDetectorLoader("EMCAL"));
974   TClonesArray * digits  = emcalLoader->Digits() ;
975   TClonesArray * sdigits = emcalLoader->SDigits() ;
976   
977   printf("\n #Digits: %d : sdigits %d ", digits->GetEntriesFast(), sdigits->GetEntriesFast()) ; 
978   printf("\n event %d", emcalLoader->GetRunLoader()->GetEventNumber());
979   
980   if(strstr(option,"all")){  
981     //loop over digits
982     AliEMCALDigit * digit;
983     printf("\nEMC digits (with primaries):\n")  ;
984     printf("\n   Id  Amplitude    Time          Index Nprim: Primaries list \n") ;    
985     Int_t index ;
986     for (index = 0 ; index < digits->GetEntries() ; index++) {
987       digit = dynamic_cast<AliEMCALDigit *>(digits->At(index)) ;
988       printf("\n%6d  %8f    %6.5e %4d      %2d : ",
989               digit->GetId(), digit->GetAmplitude(), digit->GetTime(), digit->GetIndexInList(), digit->GetNprimary()) ;  
990       Int_t iprimary;
991       for (iprimary=0; iprimary<digit->GetNprimary(); iprimary++) {
992         printf("%d ",digit->GetPrimary(iprimary+1) ) ; 
993       }
994     }   
995   }
996   printf("\n");
997 }
998
999 //__________________________________________________________________
1000 Float_t AliEMCALDigitizer::TimeOfNoise(void)
1001 {  
1002   // Calculates the time signal generated by noise
1003   //PH  Info("TimeOfNoise", "Change me") ; 
1004   return gRandom->Rndm() * 1.28E-5;
1005 }
1006
1007 //__________________________________________________________________
1008 void AliEMCALDigitizer::Unload() 
1009 {  
1010   // Unloads the SDigits and Digits
1011   AliRunLoader *rl=0;
1012     
1013   Int_t i ; 
1014   for(i = 1 ; i < fInput ; i++){
1015     TString tempo(fEventNames[i]) ; 
1016     tempo += i;
1017     if ((rl = AliRunLoader::GetRunLoader(tempo))) 
1018       rl->GetDetectorLoader("EMCAL")->UnloadSDigits() ; 
1019   }
1020   AliEMCALLoader *emcalLoader = dynamic_cast<AliEMCALLoader*>(AliRunLoader::Instance()->GetDetectorLoader("EMCAL"));
1021   emcalLoader->UnloadDigits() ; 
1022 }
1023
1024 //_________________________________________________________________________________________
1025 void AliEMCALDigitizer::WriteDigits()
1026 {
1027
1028   // Makes TreeD in the output file. 
1029   // Check if branch already exists: 
1030   //   if yes, exit without writing: ROOT TTree does not support overwriting/updating of 
1031   //      already existing branches. 
1032   //   else creates branch with Digits, named "EMCAL", title "...",
1033   //      and branch "AliEMCALDigitizer", with the same title to keep all the parameters
1034   //      and names of files, from which digits are made.
1035
1036   AliEMCALLoader *emcalLoader = dynamic_cast<AliEMCALLoader*>(AliRunLoader::Instance()->GetDetectorLoader("EMCAL"));
1037
1038   const TClonesArray * digits = emcalLoader->Digits() ; 
1039   TTree * treeD = emcalLoader->TreeD(); 
1040   if ( !treeD ) {
1041     emcalLoader->MakeDigitsContainer();
1042     treeD = emcalLoader->TreeD(); 
1043   }
1044
1045   // -- create Digits branch
1046   Int_t bufferSize = 32000 ;    
1047   TBranch * digitsBranch = 0;
1048   if ((digitsBranch = treeD->GetBranch("EMCAL"))) {
1049     digitsBranch->SetAddress(&digits);
1050     AliWarning("Digits Branch already exists. Not all digits will be visible");
1051   }
1052   else
1053     treeD->Branch("EMCAL","TClonesArray",&digits,bufferSize);
1054   //digitsBranch->SetTitle(fEventFolderName);
1055   treeD->Fill() ;
1056 /*  
1057   emcalLoader->WriteDigits("OVERWRITE");
1058   emcalLoader->WriteDigitizer("OVERWRITE");
1059
1060   Unload() ; 
1061 */
1062 }
1063
1064 //__________________________________________________________________
1065 void AliEMCALDigitizer::WriteDigits(TClonesArray* digits, const char* branchName)
1066 {
1067         //
1068         AliEMCALLoader *emcalLoader = dynamic_cast<AliEMCALLoader*>(AliRunLoader::Instance()->GetDetectorLoader("EMCAL"));
1069         
1070         TTree* treeD = emcalLoader->TreeD(); 
1071         if (!treeD) 
1072         {
1073                 emcalLoader->MakeDigitsContainer();
1074                 treeD = emcalLoader->TreeD(); 
1075         }
1076         
1077         // -- create Digits branch
1078         Int_t bufferSize = 32000;
1079         
1080         if (TBranch* triggerBranch = treeD->GetBranch(branchName)) 
1081         {
1082                 triggerBranch->SetAddress(&digits);
1083         }
1084         else
1085         {
1086                 treeD->Branch(branchName,"TClonesArray",&digits,bufferSize);
1087         }
1088         
1089         treeD->Fill();
1090 }
1091
1092 //__________________________________________________________________
1093 void AliEMCALDigitizer::Browse(TBrowser* b)
1094 {
1095   TTask::Browse(b);
1096 }