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                     const int RCUFWVersion=1, // default as of May 2009 is RCU FWv2
  91                     const int FEEBCVersion=1) // default as of May 2009 is PCM4
  92 {
  93
  94   // set up which bias voltage should be applicable for which CSP..
  95   Tower2FEEBiasInfo(inputFileName);
  96
  97   // general setup block: try to keep magic numbers/registers collected here
  98   const char *branch_str[] = { "A", "B"};
  99   const int nRCUFW = 2;
 100   const char *rcufw_str[] = { "v1", "v2"};
 101   const int rcu_addr_start[nRCUFW] = {0x7000, 0x0000};
 102   const int read_header[nRCUFW] = {0x520000, 0x020000};
 103   const int write_header[nRCUFW] = {0x620000, 0x220000};
 104   const int voltage_value_start[nRCUFW] = {0x700000, 0x200000};
 105   const int rcu_endmem[nRCUFW] = {0x390000, 0x3F0000};
 106   const int rcu_exeseq[nRCUFW] = {0x0, 0x5304};
 107   const int rcu_result_reg[nRCUFW] = {0x6000, 0x2000};
 108
 109   const int nFEEBC = 2;
 110   const char *feebc_str[] = { "PCM3", "PCM4"};
 111   const int trailer_offset[nFEEBC] = {0x48, 0x68};
 112   const int update_voltage_register = 0x1E;
 113   const int max_dac_value = 0x3FF;
 114
 115   printf("DCSGenerateAPD: RCU FW %s, FEE BC %s\n",
 116          rcufw_str[RCUFWVersion], feebc_str[FEEBCVersion]);
 117
 118   // resulting voltage settings should be good within a few volts
 119   cout << " HV-DAC prop. constant = " << prop << endl;
 120   char iv_dac_setting[100];
 121
 122   char cfile[200];
 123
 124   FILE* fout_setbias_card[NRCU][NBranch][NFEC];
 125   FILE* fout_readbias_card[NRCU][NBranch][NFEC];
 126
 127   // end of setup, let's go..
 128
 129   int rcu_addr_card = rcu_addr_start[RCUFWVersion];
 130   int csp_addr = trailer_offset[FEEBCVersion];
 131   int word = 0;
 132   char comment[400];
 133
 134   int rcu_addr_read = rcu_addr_start[RCUFWVersion]; // we'll also write the readbias file in the same loop, so
 135   // need a separate index also
 136
 137   for (int rcu=0; rcu<NRCU; rcu++) {
 138     for (int branch=0; branch<NBranch; branch++) {
 139       for (int ifec=0; ifec<NFEC; ifec++) {
 140         int card = ifec;
 141         int icard = ifec+1;
 142
 143         sprintf(cfile,"%s/set_rcu_%d_bias_branch_%s_FEC_%d.scr",
 144                 outputDir, rcu,
 145                 branch_str[branch], icard);
 146         fout_setbias_card[rcu][branch][card] = fopen(cfile, "w");
 147
 148         sprintf(cfile,"%s/read_rcu_%d_bias_branch_%s_FEC_%d.scr",
 149                 outputDir, rcu,
 150                 branch_str[branch], icard);
 151         fout_readbias_card[rcu][branch][card] = fopen(cfile, "w");
 152
 153         rcu_addr_card = rcu_addr_start[RCUFWVersion];
 154         rcu_addr_read = rcu_addr_start[RCUFWVersion];
 155
 156         for (int icsp = 0; icsp<NCSP; icsp++) {
 157
 158           /*
 159              some funkiness to address the CSPs correctly follows here.
 160              DS verified this with section 16.1 "Bias voltage programming", table 8
 161              of H. Muller's PHOS manual (version from Jan 2007)
 162           */
 163           if (icsp<16) { csp_addr = trailer_offset[FEEBCVersion] + icsp; }
 164           else { csp_addr = trailer_offset[FEEBCVersion] - 1 - (icsp%16); }
 165           if (icsp >= 24) csp_addr += 0x20;
 166
 167           // what does the desired voltage (in V) correspond to in DAC?
 168           int iv_dac = (int)( (biasVoltage[rcu][branch][card][icsp] - hvmin)/prop + 0.5); // round-off
 169           if (iv_dac > max_dac_value) iv_dac = max_dac_value;
 170           sprintf(iv_dac_setting,"%06X", voltage_value_start[RCUFWVersion] + iv_dac);
 171
 172           // set up instructions that should be written
 173           word = write_header[RCUFWVersion] | (branch << 16) | (icard << 12) | (csp_addr);
 174
 175           // write a long comment with all info for this CSP
 176           sprintf(comment, "# RCU %d, Branch %s, FEC %d, CSP %02d - Tower Col %02d, Row %02d ",
 177                   rcu, branch_str[branch], icard, icsp,
 178                   towerCol[rcu][branch][card][icsp],
 179                   towerRow[rcu][branch][card][icsp]
 180                   );
 181
 182           fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card], "w 0x%04X 0x%6X   %s\n",
 183                   rcu_addr_card, word, comment);
 184           rcu_addr_card++;
 185
 186           fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card], "w 0x%04X 0x%s   # Set Voltage: %4.1f V, DAC %d (hex: %03X)\n",
 187                   rcu_addr_card, iv_dac_setting,
 188                   biasVoltage[rcu][branch][card][icsp],
 189                   iv_dac, iv_dac
 190                   );
 191           rcu_addr_card++;
 192
 193           // slighly modified comment for read command - include voltage info
 194           sprintf(comment, "# RCU %d, Branch %s, FEC %d, CSP %02d - Tower Col %02d, Row %02d : %4.1f V, DAC %d (hex: %03X)",
 195                   rcu, branch_str[branch], icard, icsp,
 196                   towerCol[rcu][branch][card][icsp],
 197                   towerRow[rcu][branch][card][icsp],
 198                   biasVoltage[rcu][branch][card][icsp],
 199                   iv_dac, iv_dac
 200                   );
 201
 202           word = read_header[RCUFWVersion] | (branch << 16) | (icard << 12) | (csp_addr);
 203           fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card], "w 0x%04X 0x%06X  %s\n", rcu_addr_read, word, comment);
 204           rcu_addr_read++;
 205         } // csp loop
 206
 207         // after CSP per card; send update command
 208         word = write_header[RCUFWVersion] | (branch << 16) | (icard << 12) | update_voltage_register;
 209         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"w 0x%04X 0x%06X   # Update Voltages\n",
 210                 rcu_addr_card, word);
 211         rcu_addr_card++;
 212         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"w 0x%04X 0x%06X   \n",
 213                 rcu_addr_card, voltage_value_start[RCUFWVersion]);
 214         rcu_addr_card++;
 215
 216         // also put ending for the individual card files:
 217         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"w 0x%04X 0x%06X   # End of the instruction memory\n",
 218                 rcu_addr_card, rcu_endmem[RCUFWVersion]);
 219         rcu_addr_card++;
 220
 221         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"wait 100 us\n");
 222         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"w 0x%X 0x0           # execute and update registers\n",
 223                 rcu_exeseq[RCUFWVersion]);
 224         if (RCUFWVersion == 0) { // specialty for old FW version
 225           fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"wait 100 us\n");
 226           fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"r 0x7800            # error checking\n");
 227           fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"w 0x6c01 0x 0       # clear registers\n");
 228         }
 229
 230         // in case we want to check what was written
 231         if (readBack) {
 232           fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"wait 100 us\n");
 233           fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"b %s      # read-back the values also\n", cfile);
 234           fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"wait 100 us\n");
 235         }
 236
 237         // close down output files (set)
 238         fclose(fout_setbias_card[rcu][branch][card]);
 239
 240         // readbias ending
 241         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"w 0x%04X 0x%06X \n",
 242                 rcu_addr_read, rcu_endmem[RCUFWVersion]);
 243         rcu_addr_read++;
 244
 245         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 246         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"w 0x%X 0x0           # execute and update registers\n",
 247                 rcu_exeseq[RCUFWVersion]);
 248
 249         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 250         int nRead = NCSP*2; // new FW reads back i/o
 251         if (RCUFWVersion == 0) { // specialty for old FW version
 252           fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"r 0x7800            # error checking\n");
 253           fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 254           nRead = NCSP;
 255         }
 256         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"r 0x%04X %d( \n", rcu_result_reg[RCUFWVersion], nRead);
 257         if (RCUFWVersion == 0) { // specialty for old FW version
 258           fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 259           fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"r 0x7800            # error checking\n");
 260           fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"w 0x6c01 0x 0       # clear registers\n");
 261         }
 262
 263         // close down output files (read)
 264         fclose(fout_readbias_card[rcu][branch][card]);
 265
 266       } // card=FEC
 267     } // branch
 268   } // rcu
 269
 270 }