EMCAL/SMcalib/DCSGenerateAPD.C

   1 // constants
   2 static const int fgkEmCalRows = 24; // number of rows per module for EMCAL
   3 static const int fgkEmCalCols = 48; // number of columns per module for EMCAL
   4
   5 const int NRCU = 2; // per SM
   6 const int NBranch = 2; // per RCU
   7 const int NFEC = 9; // per branch, labelled 1..9
   8 const int NCSP = 32; // per FEC
   9
  10 // conversion between DAC (0-0x3ff) and HV values (V):
  11 // hv = hvmin + prop*DAC; values from PHOS manual, and used in Houston/Catania
  12 const float hvmin = 209.9;
  13 const float prop = 0.2022;
  14
  15 // some global variables
  16 Float_t biasVoltage[NRCU][NBranch][NFEC][NCSP];
  17 int towerCol[NRCU][NBranch][NFEC][NCSP];
  18 int towerRow[NRCU][NBranch][NFEC][NCSP];
  19
  20 //__________________________________________________________
  21 void Tower2FEEBiasInfo(const char *inputFileName)
  22 {
  23   ifstream inputFile(inputFileName);
  24   int ic, ir;
  25   Float_t ival;
  26   int ircu, ibranch, card, icsp;
  27   for (int icol=0; icol<fgkEmCalCols; icol++) {
  28     for (int irow=0; irow<fgkEmCalRows; irow++) {
  29       inputFile >> ic >> ir >> ival;
  30
  31       // could check here that ic && ir match with icol && irow, but should not be needed
  32
  33       // translate to FEE type indices
  34       Tower2FEEMap(ic, ir,
  35                    &ircu, &ibranch, &card, &icsp);
  36
  37       // debug
  38       /*
  39       printf("ic %d ir %d ircu %d ibranch %d card %d icsp %d\n",
  40              ic, ir, ircu, ibranch, card, icsp);
  41       */
  42
  43       // store value
  44       biasVoltage[ircu][ibranch][card][icsp] = ival;
  45       towerCol[ircu][ibranch][card][icsp] = ic;
  46       towerRow[ircu][ibranch][card][icsp] = ir;
  47     }
  48   }
  49
  50   inputFile.close();
  51
  52   return;
  53 }
  54
  55 //__________________________________________________________
  56 void Tower2FEEMap(const int icol, const int irow,
  57                   int *ircu, int *ibranch, int *card, int *icsp)
  58 { /*
  59     If you are interested in where these magic numbers come from -
  60     See mapping info on
  61     http://dsilverm.web.cern.ch/dsilverm/mapping/emcal_mapping.html
  62     http://dsilverm.web.cern.ch/dsilverm/mapping/ppt/Coordinates_and_Mapping.pdf
  63    */
  64
  65   // each FEC covers a 4x8 tower area
  66   int C = irow/8; // Cable bundle
  67   int FEC = C*12 + icol/4; // FEC in 0..35 range
  68
  69   *ircu = FEC / 18; // 18 FEC per RCU
  70   *ibranch = (FEC%18) / 9;
  71   *card = FEC % 9;
  72
  73   // columns and rows within an FEC area
  74   int tCol = icol%4;
  75   int tRow = irow%8;
  76
  77   // The mapping to CSP is a bit complicated so I also define two more help variables here..
  78   // which T-card?
  79   int TCard = tCol/2; // 0=Top (even StripModules), 1=Bottom (odd StripModules)
  80   int locCol = tCol%2;  // local column inside T-card
  81
  82   *icsp = (7 - tRow) + locCol*16 + TCard*8;
  83 }
  84
  85 /* Main method.. */
  86 //__________________________________________________________
  87 void DCSGenerateAPD(const char *inputFileName,
  88                     const char *outputDir,
  89                     const int readBack=0)
  90 {
  91
  92   // set up which bias voltage should be applicable for which CSP..
  93   Tower2FEEBiasInfo(inputFileName);
  94
  95   // general setup block: note - for old RCU firmware (DS: hope this doesn't change with new firmware)
  96   const char *branch_str[] = { "A", "B"};
  97   const int trailer_offset = 0x48;
  98   const int read_header = 0x520000;
  99   const int write_header = 0x620000;
 100
 101   // resulting voltage settings should be good within a few volts
 102   cout << " HV-DAC prop. constant = " << prop << endl;
 103   char iv_dac_setting[100];
 104
 105   char cfile[200];
 106
 107   FILE* fout_setbias_card[NRCU][NBranch][NFEC];
 108   FILE* fout_readbias_card[NRCU][NBranch][NFEC];
 109
 110   // end of setup, let's go..
 111
 112   int rcu_addr_card = 0x7000;
 113   int csp_addr = trailer_offset;
 114   int word = 0;
 115   char comment[400];
 116
 117   int rcu_addr_read = 0x7000; // we'll also write the readbias file in the same loop, so
 118   // need a separate index also
 119
 120   for (int rcu=0; rcu<NRCU; rcu++) {
 121     for (int branch=0; branch<NBranch; branch++) {
 122       for (int ifec=0; ifec<NFEC; ifec++) {
 123         int card = ifec;
 124         int icard = ifec+1;
 125
 126         sprintf(cfile,"%s/set_rcu_%d_bias_branch_%s_FEC_%d.scr",
 127                 outputDir, rcu,
 128                 branch_str[branch], icard);
 129         fout_setbias_card[rcu][branch][card] = fopen(cfile, "w");
 130
 131         sprintf(cfile,"%s/read_rcu_%d_bias_branch_%s_FEC_%d.scr",
 132                 outputDir, rcu,
 133                 branch_str[branch], icard);
 134         fout_readbias_card[rcu][branch][card] = fopen(cfile, "w");
 135
 136         rcu_addr_card = 0x7000;
 137         rcu_addr_read = 0x7000;
 138
 139         for (int icsp = 0; icsp<NCSP; icsp++) {
 140
 141           /*
 142              some funkiness to address the CSPs correctly follows here.
 143              DS verified this with section 16.1 "Bias voltage programming", table 8
 144              of H. Muller's PHOS manual (version from Jan 2007)
 145           */
 146           if (icsp<16) { csp_addr = trailer_offset + icsp; }
 147           else { csp_addr = trailer_offset - 1 - (icsp%16); }
 148           if (icsp >= 24) csp_addr += 0x20;
 149
 150           // what does the desired voltage (in V) correspond to in DAC?
 151           int iv_dac = (int)( (biasVoltage[rcu][branch][card][icsp] - hvmin)/prop + 0.5); // round-off
 152           if (iv_dac > 0x3FF) iv_dac = 0x3FF;
 153           sprintf(iv_dac_setting,"700%03X",iv_dac);
 154
 155
 156           // set up instructions that should be written
 157           word = write_header | (branch << 16) | (icard << 12) | (csp_addr);
 158
 159           // write a long comment with all info for this CSP
 160           sprintf(comment, "# RCU %d, Branch %s, FEC %d, CSP %02d - Tower Col %02d, Row %02d ",
 161                   rcu, branch_str[branch], icard, icsp,
 162                   towerCol[rcu][branch][card][icsp],
 163                   towerRow[rcu][branch][card][icsp]
 164                   );
 165
 166           fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card], "w 0x%4X 0x%6X   %s\n",
 167                   rcu_addr_card, word, comment);
 168           rcu_addr_card++;
 169
 170           fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card], "w 0x%4X 0x%s   # Set Voltage: %4.1f V, DAC %d (hex: %03X)\n",
 171                   rcu_addr_card, iv_dac_setting,
 172                   biasVoltage[rcu][branch][card][icsp],
 173                   iv_dac, iv_dac
 174                   );
 175           rcu_addr_card++;
 176
 177           // slighly modified comment for read command - include voltage info
 178           sprintf(comment, "# RCU %d, Branch %s, FEC %d, CSP %02d - Tower Col %02d, Row %02d : %4.1f V, DAC %d (hex: %03X)",
 179                   rcu, branch_str[branch], icard, icsp,
 180                   towerCol[rcu][branch][card][icsp],
 181                   towerRow[rcu][branch][card][icsp],
 182                   biasVoltage[rcu][branch][card][icsp],
 183                   iv_dac, iv_dac
 184                   );
 185
 186           word = read_header | (branch << 16) | (icard << 12) | (csp_addr);
 187           fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card], "w 0x%4X 0x%06X  %s\n", rcu_addr_read, word, comment);
 188           rcu_addr_read++;
 189         } // csp loop
 190
 191         // after CSP per card; send update command
 192         word = write_header | (branch << 16) | (icard << 12) | 0x1e;
 193         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"w 0x%4X 0x%06X   # Update Voltages\n",
 194                 rcu_addr_card, word);
 195         rcu_addr_card++;
 196
 197         // also put ending for the individual card files:
 198         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"w 0x%4X 0x%06X \n",
 199                 rcu_addr_card, 0x700000);
 200         rcu_addr_card++;
 201         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"w 0x%4X 0x%06X \n",
 202                 rcu_addr_card, 0x390000);
 203         rcu_addr_card++;
 204
 205         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 206         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"w 0x0 0x0           # execute and update registers\n");
 207         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 208         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"w 0x0 0x0           # execute and update registers again\n");
 209         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 210         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"r 0x7800            # error checking\n");
 211         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"w 0x6c01 0x 0       # clear registers\n");
 212
 213
 214         // in case we want to check what was written
 215         if (readBack) {
 216           fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 217           fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"b %s      # read-back the values also\n", cfile);
 218           fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 219         }
 220
 221
 222         // close down output files (set)
 223         fclose(fout_setbias_card[rcu][branch][card]);
 224
 225         // readbias ending
 226         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"w 0x%4X 0x%06X \n",
 227                 rcu_addr_read, 0x390000);
 228         rcu_addr_read++;
 229
 230         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 231         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"w 0x0 0x0           # execute and update registers\n");
 232
 233         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 234         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"r 0x7800            # error checking\n");
 235         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 236         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"r 0x6000 %d( \n", NCSP);
 237         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 238         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"r 0x7800            # error checking\n");
 239         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"w 0x6c01 0x 0       # clear registers\n");
 240
 241         // close down output files (read)
 242         fclose(fout_readbias_card[rcu][branch][card]);
 243
 244       } // card=FEC
 245     } // branch
 246   } // rcu
 247
 248 }