TRD/AliTRDmcmSim.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 //  TRD MCM (Multi Chip Module) simulator                                    //
  21 //  which simulates the TRAP processing after the AD-conversion.             //
  22 //  The relevant parameters (i.e. configuration settings of the TRAP)        //
  23 //  are taken from AliTRDtrapConfig.                                         //
  24 //                                                                           //
  25 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  26
  27 #include <iostream>
  28 #include <iomanip>
  29
  30 #include "TCanvas.h"
  31 #include "TH1F.h"
  32 #include "TH2F.h"
  33 #include "TGraph.h"
  34 #include "TLine.h"
  35 #include "TRandom.h"
  36 #include "TClonesArray.h"
  37 #include "TMath.h"
  38 #include <TTree.h>
  39
  40 #include "AliLog.h"
  41 #include "AliRunLoader.h"
  42 #include "AliLoader.h"
  43
  44 #include "AliTRDfeeParam.h"
  45 #include "AliTRDtrapConfig.h"
  46 #include "AliTRDdigitsManager.h"
  47 #include "AliTRDarrayADC.h"
  48 #include "AliTRDarrayDictionary.h"
  49 #include "AliTRDtrackletMCM.h"
  50 #include "AliTRDmcmSim.h"
  51
  52 ClassImp(AliTRDmcmSim)
  53
  54 Bool_t AliTRDmcmSim::fgApplyCut = kTRUE;
  55 Int_t  AliTRDmcmSim::fgAddBaseline = 0;
  56
  57 const Int_t AliTRDmcmSim::fgkFormatIndex = std::ios_base::xalloc();
  58
  59 const Int_t AliTRDmcmSim::fgkNADC = AliTRDfeeParam::GetNadcMcm();
  60 const UShort_t AliTRDmcmSim::fgkFPshifts[4] = {11, 14, 17, 21};
  61
  62
  63 AliTRDmcmSim::AliTRDmcmSim() :
  64   TObject(),
  65   fInitialized(kFALSE),
  66   fDetector(-1),
  67   fRobPos(-1),
  68   fMcmPos(-1),
  69   fRow (-1),
  70   fNTimeBin(-1),
  71   fADCR(NULL),
  72   fADCF(NULL),
  73   fMCMT(NULL),
  74   fTrackletArray(NULL),
  75   fZSMap(NULL),
  76   fTrklBranchName("mcmtrklbranch"),
  77   fFeeParam(NULL),
  78   fTrapConfig(NULL),
  79   fDigitsManager(NULL),
  80   fPedAcc(NULL),
  81   fGainCounterA(NULL),
  82   fGainCounterB(NULL),
  83   fTailAmplLong(NULL),
  84   fTailAmplShort(NULL),
  85   fNHits(0),
  86   fFitReg(NULL)
  87 {
  88   //
  89   // AliTRDmcmSim default constructor
  90   // By default, nothing is initialized.
  91   // It is necessary to issue Init before use.
  92
  93   for (Int_t iDict = 0; iDict < 3; iDict++)
  94     fDict[iDict] = 0x0;
  95
  96   fFitPtr[0] = 0;
  97   fFitPtr[1] = 0;
  98   fFitPtr[2] = 0;
  99   fFitPtr[3] = 0;
 100 }
 101
 102 AliTRDmcmSim::~AliTRDmcmSim()
 103 {
 104   //
 105   // AliTRDmcmSim destructor
 106   //
 107
 108   if(fInitialized) {
 109     for( Int_t iAdc = 0 ; iAdc < fgkNADC; iAdc++ ) {
 110       delete [] fADCR[iAdc];
 111       delete [] fADCF[iAdc];
 112     }
 113     delete [] fADCR;
 114     delete [] fADCF;
 115     delete [] fZSMap;
 116     delete [] fMCMT;
 117
 118     delete [] fPedAcc;
 119     delete [] fGainCounterA;
 120     delete [] fGainCounterB;
 121     delete [] fTailAmplLong;
 122     delete [] fTailAmplShort;
 123     delete [] fFitReg;
 124
 125     fTrackletArray->Delete();
 126     delete fTrackletArray;
 127   }
 128 }
 129
 130 void AliTRDmcmSim::Init( Int_t det, Int_t robPos, Int_t mcmPos, Bool_t /* newEvent */ )
 131 {
 132   //
 133   // Initialize the class with new MCM position information
 134   // memory is allocated in the first initialization
 135   //
 136
 137   if (!fInitialized) {
 138     fFeeParam      = AliTRDfeeParam::Instance();
 139     fTrapConfig    = AliTRDtrapConfig::Instance();
 140   }
 141
 142   fDetector      = det;
 143   fRobPos        = robPos;
 144   fMcmPos        = mcmPos;
 145   fRow           = fFeeParam->GetPadRowFromMCM( fRobPos, fMcmPos );
 146
 147   if (!fInitialized) {
 148     fADCR    = new Int_t *[fgkNADC];
 149     fADCF    = new Int_t *[fgkNADC];
 150     fZSMap   = new Int_t  [fgkNADC];
 151     fGainCounterA = new UInt_t[fgkNADC];
 152     fGainCounterB = new UInt_t[fgkNADC];
 153     fNTimeBin     = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kC13CPUA, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
 154     for( Int_t iAdc = 0 ; iAdc < fgkNADC; iAdc++ ) {
 155       fADCR[iAdc] = new Int_t[fNTimeBin];
 156       fADCF[iAdc] = new Int_t[fNTimeBin];
 157     }
 158
 159     // filter registers
 160     fPedAcc = new UInt_t[fgkNADC]; // accumulator for pedestal filter
 161     fTailAmplLong = new UShort_t[fgkNADC];
 162     fTailAmplShort = new UShort_t[fgkNADC];
 163
 164     // tracklet calculation
 165     fFitReg = new FitReg_t[fgkNADC];
 166     fTrackletArray = new TClonesArray("AliTRDtrackletMCM", fgkMaxTracklets);
 167
 168     fMCMT = new UInt_t[fgkMaxTracklets];
 169   }
 170
 171   fInitialized = kTRUE;
 172
 173   Reset();
 174 }
 175
 176 void AliTRDmcmSim::Reset()
 177 {
 178   // Resets the data values and internal filter registers
 179   // by re-initialising them
 180
 181   if( !CheckInitialized() )
 182     return;
 183
 184   for( Int_t iAdc = 0 ; iAdc < fgkNADC; iAdc++ ) {
 185     for( Int_t it = 0 ; it < fNTimeBin ; it++ ) {
 186       fADCR[iAdc][it] = 0;
 187       fADCF[iAdc][it] = 0;
 188     }
 189     fZSMap[iAdc] = -1;      // Default unread, low active bit mask
 190     fGainCounterA[iAdc] = 0;
 191     fGainCounterB[iAdc] = 0;
 192   }
 193
 194   for(Int_t i = 0; i < fgkMaxTracklets; i++) {
 195     fMCMT[i] = 0;
 196   }
 197
 198   for (Int_t iDict = 0; iDict < 3; iDict++)
 199     fDict[iDict] = 0x0;
 200
 201   FilterPedestalInit();
 202   FilterGainInit();
 203   FilterTailInit();
 204 }
 205
 206 void AliTRDmcmSim::SetNTimebins(Int_t ntimebins)
 207 {
 208   // Reallocate memory if a change in the number of timebins
 209   // is needed (should not be the case for real data)
 210
 211   if( !CheckInitialized() )
 212     return;
 213
 214   fNTimeBin = ntimebins;
 215   for( Int_t iAdc = 0 ; iAdc < fgkNADC; iAdc++ ) {
 216     delete [] fADCR[iAdc];
 217     delete [] fADCF[iAdc];
 218     fADCR[iAdc] = new Int_t[fNTimeBin];
 219     fADCF[iAdc] = new Int_t[fNTimeBin];
 220   }
 221 }
 222
 223 Bool_t AliTRDmcmSim::LoadMCM(AliRunLoader* const runloader, Int_t det, Int_t rob, Int_t mcm)
 224 {
 225   // loads the ADC data as obtained from the digitsManager for the specified MCM.
 226   // This method is meant for rare execution, e.g. in the visualization. When called
 227   // frequently use SetData(...) instead.
 228
 229   Init(det, rob, mcm);
 230
 231   if (!runloader) {
 232     AliError("No Runloader given");
 233     return kFALSE;
 234   }
 235
 236   AliLoader *trdLoader = runloader->GetLoader("TRDLoader");
 237   if (!trdLoader) {
 238     AliError("Could not get TRDLoader");
 239     return kFALSE;
 240   }
 241
 242   Bool_t retval = kTRUE;
 243   trdLoader->LoadDigits();
 244   fDigitsManager = 0x0;
 245   AliTRDdigitsManager *digMgr = new AliTRDdigitsManager();
 246   digMgr->SetSDigits(0);
 247   digMgr->CreateArrays();
 248   digMgr->ReadDigits(trdLoader->TreeD());
 249   AliTRDarrayADC *digits = (AliTRDarrayADC*) digMgr->GetDigits(det);
 250   if (digits->HasData()) {
 251     digits->Expand();
 252
 253     if (fNTimeBin != digits->GetNtime()) {
 254       AliWarning(Form("Changing no. of timebins from %i to %i", fNTimeBin, digits->GetNtime()));
 255       SetNTimebins(digits->GetNtime());
 256     }
 257
 258     SetData(digits);
 259   }
 260   else
 261     retval = kFALSE;
 262
 263   delete digMgr;
 264
 265   return retval;
 266 }
 267
 268 void AliTRDmcmSim::NoiseTest(Int_t nsamples, Int_t mean, Int_t sigma, Int_t inputGain, Int_t inputTail)
 269 {
 270   // This function can be used to test the filters.
 271   // It feeds nsamples of ADC values with a gaussian distribution specified by mean and sigma.
 272   // The filter chain implemented here consists of:
 273   // Pedestal -> Gain -> Tail
 274   // With inputGain and inputTail the input to the gain and tail filter, respectively,
 275   // can be chosen where
 276   // 0: noise input
 277   // 1: pedestal output
 278   // 2: gain output
 279   // The input has to be chosen from a stage before.
 280   // The filter behaviour is controlled by the TRAP parameters from AliTRDtrapConfig in the
 281   // same way as in normal simulation.
 282   // The functions produces four histograms with the values at the different stages.
 283
 284   if( !CheckInitialized() )
 285     return;
 286
 287   TString nameInputGain;
 288   TString nameInputTail;
 289
 290   switch (inputGain) {
 291       case 0:
 292         nameInputGain = "Noise";
 293         break;
 294
 295       case 1:
 296         nameInputGain = "Pedestal";
 297         break;
 298
 299       default:
 300         AliError("Undefined input to tail cancellation filter");
 301         return;
 302   }
 303
 304   switch (inputTail) {
 305       case 0:
 306         nameInputTail = "Noise";
 307         break;
 308
 309       case 1:
 310         nameInputTail = "Pedestal";
 311         break;
 312
 313       case 2:
 314         nameInputTail = "Gain";
 315         break;
 316
 317       default:
 318         AliError("Undefined input to tail cancellation filter");
 319         return;
 320   }
 321
 322   TH1F *h   = new TH1F("noise", "Gaussian Noise;sample;ADC count",
 323                        nsamples, 0, nsamples);
 324   TH1F *hfp = new TH1F("ped", "Noise #rightarrow Pedestal filter;sample;ADC count", nsamples, 0, nsamples);
 325   TH1F *hfg = new TH1F("gain",
 326                        (nameInputGain + "#rightarrow Gain;sample;ADC count").Data(),
 327                        nsamples, 0, nsamples);
 328   TH1F *hft = new TH1F("tail",
 329                        (nameInputTail + "#rightarrow Tail;sample;ADC count").Data(),
 330                        nsamples, 0, nsamples);
 331   h->SetStats(kFALSE);
 332   hfp->SetStats(kFALSE);
 333   hfg->SetStats(kFALSE);
 334   hft->SetStats(kFALSE);
 335
 336   Int_t value;  // ADC count with noise (10 bit)
 337   Int_t valuep; // pedestal filter output (12 bit)
 338   Int_t valueg; // gain filter output (12 bit)
 339   Int_t valuet; // tail filter value (12 bit)
 340
 341   for (Int_t i = 0; i < nsamples; i++) {
 342     value = (Int_t) gRandom->Gaus(mean, sigma);  // generate noise with gaussian distribution
 343     h->SetBinContent(i, value);
 344
 345     valuep = FilterPedestalNextSample(1, 0, ((Int_t) value) << 2);
 346
 347     if (inputGain == 0)
 348       valueg = FilterGainNextSample(1, ((Int_t) value) << 2);
 349     else
 350       valueg = FilterGainNextSample(1, valuep);
 351
 352     if (inputTail == 0)
 353       valuet = FilterTailNextSample(1, ((Int_t) value) << 2);
 354     else if (inputTail == 1)
 355       valuet = FilterTailNextSample(1, valuep);
 356     else
 357       valuet = FilterTailNextSample(1, valueg);
 358
 359     hfp->SetBinContent(i, valuep >> 2);
 360     hfg->SetBinContent(i, valueg >> 2);
 361     hft->SetBinContent(i, valuet >> 2);
 362   }
 363
 364   TCanvas *c = new TCanvas;
 365   c->Divide(2,2);
 366   c->cd(1);
 367   h->Draw();
 368   c->cd(2);
 369   hfp->Draw();
 370   c->cd(3);
 371   hfg->Draw();
 372   c->cd(4);
 373   hft->Draw();
 374 }
 375
 376 Bool_t AliTRDmcmSim::CheckInitialized() const
 377 {
 378   //
 379   // Check whether object is initialized
 380   //
 381
 382   if( ! fInitialized )
 383     AliError(Form ("AliTRDmcmSim is not initialized but function other than Init() is called."));
 384
 385   return fInitialized;
 386 }
 387
 388 void AliTRDmcmSim::Print(Option_t* const option) const
 389 {
 390   // Prints the data stored and/or calculated for this MCM.
 391   // The output is controlled by option which can be a sequence of any of
 392   // the following characters:
 393   // R - prints raw ADC data
 394   // F - prints filtered data
 395   // H - prints detected hits
 396   // T - prints found tracklets
 397   // The later stages are only meaningful after the corresponding calculations
 398   // have been performed.
 399
 400   if ( !CheckInitialized() )
 401     return;
 402
 403   printf("MCM %i on ROB %i in detector %i\n", fMcmPos, fRobPos, fDetector);
 404
 405   TString opt = option;
 406   if (opt.Contains("R") || opt.Contains("F")) {
 407     std::cout << *this;
 408   }
 409
 410   if (opt.Contains("H")) {
 411     printf("Found %i hits:\n", fNHits);
 412     for (Int_t iHit = 0; iHit < fNHits; iHit++) {
 413       printf("Hit %3i in timebin %2i, ADC %2i has charge %3i and position %3i\n",
 414              iHit,  fHits[iHit].fTimebin, fHits[iHit].fChannel, fHits[iHit].fQtot, fHits[iHit].fYpos);
 415     }
 416   }
 417
 418   if (opt.Contains("T")) {
 419     printf("Tracklets:\n");
 420     for (Int_t iTrkl = 0; iTrkl < fTrackletArray->GetEntriesFast(); iTrkl++) {
 421       printf("tracklet %i: 0x%08x\n", iTrkl, ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[iTrkl])->GetTrackletWord());
 422     }
 423   }
 424 }
 425
 426 void AliTRDmcmSim::Draw(Option_t* const option)
 427 {
 428   // Plots the data stored in a 2-dim. timebin vs. ADC channel plot.
 429   // The option selects what data is plotted and can be a sequence of
 430   // the following characters:
 431   // R - plot raw data (default)
 432   // F - plot filtered data (meaningless if R is specified)
 433   // In addition to the ADC values:
 434   // H - plot hits
 435   // T - plot tracklets
 436
 437   if( !CheckInitialized() )
 438     return;
 439
 440   TString opt = option;
 441
 442   TH2F *hist = new TH2F("mcmdata", Form("Data of MCM %i on ROB %i in detector %i", \
 443                                         fMcmPos, fRobPos, fDetector), \
 444                         fgkNADC, -0.5, fgkNADC-.5, fNTimeBin, -.5, fNTimeBin-.5);
 445   hist->GetXaxis()->SetTitle("ADC Channel");
 446   hist->GetYaxis()->SetTitle("Timebin");
 447   hist->SetStats(kFALSE);
 448
 449   if (opt.Contains("R")) {
 450     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
 451       for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
 452         hist->SetBinContent(iAdc+1, iTimeBin+1, fADCR[iAdc][iTimeBin] >> fgkAddDigits);
 453       }
 454     }
 455   }
 456   else {
 457     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
 458       for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
 459         hist->SetBinContent(iAdc+1, iTimeBin+1, fADCF[iAdc][iTimeBin] >> fgkAddDigits);
 460       }
 461     }
 462   }
 463   hist->Draw("colz");
 464
 465   if (opt.Contains("H")) {
 466     TGraph *grHits = new TGraph();
 467     for (Int_t iHit = 0; iHit < fNHits; iHit++) {
 468       grHits->SetPoint(iHit,
 469                        fHits[iHit].fChannel + 1 + fHits[iHit].fYpos/256.,
 470                        fHits[iHit].fTimebin);
 471     }
 472     grHits->Draw("*");
 473   }
 474
 475   if (opt.Contains("T")) {
 476     TLine *trklLines = new TLine[4];
 477     for (Int_t iTrkl = 0; iTrkl < fTrackletArray->GetEntries(); iTrkl++) {
 478       AliTRDtrackletMCM *trkl = (AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[iTrkl];
 479       Float_t padWidth = 0.635 + 0.03 * (fDetector % 6);
 480       Float_t offset   = padWidth/256. * ((((((fRobPos & 0x1) << 2) + (fMcmPos & 0x3)) * 18) << 8) - ((18*4*2 - 18*2 - 3) << 7)); // revert adding offset in FitTracklet
 481       Int_t   ndrift   = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrNdrift, fDetector, fRobPos, fMcmPos) >> 5;
 482       Float_t slope    = 0;
 483       if (ndrift)
 484         slope = trkl->GetdY() * 140e-4 / ndrift;
 485
 486       Int_t t0 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFS, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
 487       Int_t t1 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFE, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
 488
 489       trklLines[iTrkl].SetX1((offset - (trkl->GetY() - slope * t0)) / padWidth); // ??? sign?
 490       trklLines[iTrkl].SetY1(t0);
 491       trklLines[iTrkl].SetX2((offset - (trkl->GetY() - slope * t1)) / padWidth); // ??? sign?
 492       trklLines[iTrkl].SetY2(t1);
 493       trklLines[iTrkl].SetLineColor(2);
 494       trklLines[iTrkl].SetLineWidth(2);
 495       printf("Tracklet %i: y = %f, dy = %f, offset = %f\n", iTrkl, trkl->GetY(), (trkl->GetdY() * 140e-4), offset);
 496       trklLines[iTrkl].Draw();
 497     }
 498   }
 499 }
 500
 501 void AliTRDmcmSim::SetData( Int_t adc, const Int_t* const data )
 502 {
 503   //
 504   // Store ADC data into array of raw data
 505   //
 506
 507   if( !CheckInitialized() ) return;
 508
 509   if( adc < 0 || adc >= fgkNADC ) {
 510     AliError(Form ("Error: ADC %i is out of range (0 .. %d).", adc, fgkNADC-1));
 511     return;
 512   }
 513
 514   for( Int_t it = 0 ;  it < fNTimeBin ; it++ ) {
 515     fADCR[adc][it] = (Int_t) (data[it]) << fgkAddDigits;
 516     fADCF[adc][it] = (Int_t) (data[it]) << fgkAddDigits;
 517   }
 518 }
 519
 520 void AliTRDmcmSim::SetData( Int_t adc, Int_t it, Int_t data )
 521 {
 522   //
 523   // Store ADC data into array of raw data
 524   //
 525
 526   if( !CheckInitialized() ) return;
 527
 528   if( adc < 0 || adc >= fgkNADC ) {
 529     AliError(Form ("Error: ADC %i is out of range (0 .. %d).", adc, fgkNADC-1));
 530     return;
 531   }
 532
 533   fADCR[adc][it] = data << fgkAddDigits;
 534   fADCF[adc][it] = data << fgkAddDigits;
 535 }
 536
 537 void AliTRDmcmSim::SetData(AliTRDarrayADC* const adcArray, AliTRDdigitsManager * const digitsManager)
 538 {
 539   // Set the ADC data from an AliTRDarrayADC
 540
 541   if( !CheckInitialized() )
 542     return;
 543
 544   fDigitsManager = digitsManager;
 545   if (fDigitsManager) {
 546     for (Int_t iDict = 0; iDict < 3; iDict++) {
 547       AliTRDarrayDictionary *newDict = (AliTRDarrayDictionary*) fDigitsManager->GetDictionary(fDetector, iDict);
 548       if (fDict[iDict] != 0x0 && newDict != 0x0) {
 549
 550         if (fDict[iDict] == newDict)
 551           continue;
 552
 553         fDict[iDict] = newDict;
 554         if(fDict[iDict]->GetDim() != 0)
 555           fDict[iDict]->Expand();
 556       }
 557       else {
 558         fDict[iDict] = newDict;
 559         if (fDict[iDict] && (fDict[iDict]->GetDim() != 0) )
 560           fDict[iDict]->Expand();
 561       }
 562
 563       // If there is no data, set dictionary to zero to avoid crashes
 564       if (fDict[iDict]->GetDim() == 0)  {
 565          // AliError(Form("Dictionary %i of det. %i has dim. 0", iDict, fDetector));
 566         fDict[iDict] = 0x0;
 567       }
 568     }
 569   }
 570
 571   if (fNTimeBin != adcArray->GetNtime())
 572     SetNTimebins(adcArray->GetNtime());
 573
 574   Int_t offset = (fMcmPos % 4 + 1) * 21 + (fRobPos % 2) * 84 - 1;
 575
 576   for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
 577     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
 578       Int_t value = adcArray->GetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin);
 579       // treat 0 as suppressed,
 580       // this is not correct but reported like that from arrayADC
 581       if (value <= 0 || (offset - iAdc < 1) || (offset - iAdc > 165)) {
 582         fADCR[iAdc][iTimeBin] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPNP, fDetector, fRobPos, fMcmPos) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
 583         fADCF[iAdc][iTimeBin] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFP, fDetector, fRobPos, fMcmPos) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
 584       }
 585       else {
 586         fZSMap[iAdc] = 0;
 587         fADCR[iAdc][iTimeBin] = (value << fgkAddDigits) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
 588         fADCF[iAdc][iTimeBin] = (value << fgkAddDigits) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
 589       }
 590     }
 591   }
 592 }
 593
 594 void AliTRDmcmSim::SetDataByPad(const AliTRDarrayADC* const adcArray, AliTRDdigitsManager * const digitsManager)
 595 {
 596   // Set the ADC data from an AliTRDarrayADC
 597   // (by pad, to be used during initial reading in simulation)
 598
 599   if( !CheckInitialized() )
 600     return;
 601
 602   fDigitsManager = digitsManager;
 603   if (fDigitsManager) {
 604     for (Int_t iDict = 0; iDict < 3; iDict++) {
 605       AliTRDarrayDictionary *newDict = (AliTRDarrayDictionary*) fDigitsManager->GetDictionary(fDetector, iDict);
 606       if (fDict[iDict] != 0x0 && newDict != 0x0) {
 607
 608         if (fDict[iDict] == newDict)
 609           continue;
 610
 611         fDict[iDict] = newDict;
 612         fDict[iDict]->Expand();
 613       }
 614       else {
 615         fDict[iDict] = newDict;
 616         if (fDict[iDict])
 617           fDict[iDict]->Expand();
 618       }
 619
 620       // If there is no data, set dictionary to zero to avoid crashes
 621       if (fDict[iDict]->GetDim() == 0)  {
 622         AliError(Form("Dictionary %i of det. %i has dim. 0", iDict, fDetector));
 623         fDict[iDict] = 0x0;
 624       }
 625     }
 626   }
 627
 628   if (fNTimeBin != adcArray->GetNtime())
 629     SetNTimebins(adcArray->GetNtime());
 630
 631   Int_t offset = (fMcmPos % 4 + 1) * 18 + (fRobPos % 2) * 72 + 1;
 632
 633   for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
 634     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
 635       Int_t value = -1;
 636       Int_t pad = offset - iAdc;
 637       if (pad > -1 && pad < 144)
 638         value = adcArray->GetData(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin);
 639       //      Int_t value = adcArray->GetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin);
 640       if (value < 0 || (offset - iAdc < 1) || (offset - iAdc > 165)) {
 641         fADCR[iAdc][iTimeBin] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPNP, fDetector, fRobPos, fMcmPos) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
 642         fADCF[iAdc][iTimeBin] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFP, fDetector, fRobPos, fMcmPos) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
 643       }
 644       else {
 645         fZSMap[iAdc] = 0;
 646         fADCR[iAdc][iTimeBin] = (value << fgkAddDigits) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
 647         fADCF[iAdc][iTimeBin] = (value << fgkAddDigits) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
 648       }
 649     }
 650   }
 651 }
 652
 653 void AliTRDmcmSim::SetDataPedestal( Int_t adc )
 654 {
 655   //
 656   // Store ADC data into array of raw data
 657   //
 658
 659   if( !CheckInitialized() )
 660     return;
 661
 662   if( adc < 0 || adc >= fgkNADC ) {
 663     return;
 664   }
 665
 666   for( Int_t it = 0 ; it < fNTimeBin ; it++ ) {
 667     fADCR[adc][it] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPNP, fDetector, fRobPos, fMcmPos) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
 668     fADCF[adc][it] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFP, fDetector, fRobPos, fMcmPos) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
 669   }
 670 }
 671
 672 Bool_t AliTRDmcmSim::GetHit(Int_t index, Int_t &channel, Int_t &timebin, Int_t &qtot, Int_t &ypos, Float_t &y, Int_t &label) const
 673 {
 674   // retrieve the MC hit information (not available in TRAP hardware)
 675
 676   if (index < 0 || index >= fNHits)
 677     return kFALSE;
 678
 679   channel = fHits[index].fChannel;
 680   timebin = fHits[index].fTimebin;
 681   qtot    = fHits[index].fQtot;
 682   ypos    = fHits[index].fYpos;
 683   y       = (Float_t) ((((((fRobPos & 0x1) << 2) + (fMcmPos & 0x3)) * 18) << 8) - ((18*4*2 - 18*2 - 1) << 7) -
 684                         (channel << 8) - ypos)
 685     * (0.635 + 0.03 * (fDetector % 6))
 686     / 256.0;
 687   label   = fHits[index].fLabel[0];
 688
 689   return kTRUE;
 690 }
 691
 692 Int_t AliTRDmcmSim::GetCol( Int_t adc )
 693 {
 694   //
 695   // Return column id of the pad for the given ADC channel
 696   //
 697
 698   if( !CheckInitialized() )
 699     return -1;
 700
 701   Int_t col = fFeeParam->GetPadColFromADC(fRobPos, fMcmPos, adc);
 702   if (col < 0 || col >= fFeeParam->GetNcol())
 703     return -1;
 704   else
 705     return col;
 706 }
 707
 708 Int_t AliTRDmcmSim::ProduceRawStream( UInt_t *buf, Int_t bufSize, UInt_t iEv) const
 709 {
 710   //
 711   // Produce raw data stream from this MCM and put in buf
 712   // Returns number of words filled, or negative value
 713   // with -1 * number of overflowed words
 714   //
 715
 716   if( !CheckInitialized() )
 717     return 0;
 718
 719   UInt_t  x;
 720   UInt_t  mcmHeader = 0;
 721   UInt_t  adcMask = 0;
 722   Int_t   nw  = 0;  // Number of written words
 723   Int_t   of  = 0;  // Number of overflowed words
 724   Int_t   rawVer   = fFeeParam->GetRAWversion();
 725   Int_t **adc;
 726   Int_t   nActiveADC = 0;       // number of activated ADC bits in a word
 727
 728   if( !CheckInitialized() )
 729     return 0;
 730
 731   if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBSF, fDetector, fRobPos, fMcmPos) != 0) // store unfiltered data
 732     adc = fADCR;
 733   else
 734     adc = fADCF;
 735
 736   // Produce ADC mask : nncc cccm mmmm mmmm mmmm mmmm mmmm 1100
 737   //                            n : unused , c : ADC count, m : selected ADCs
 738   if( rawVer >= 3 &&
 739       (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kC15CPUA, fDetector, fRobPos, fMcmPos) & (1 << 13))) { // check for zs flag in TRAP configuration
 740     for( Int_t iAdc = 0 ; iAdc < fgkNADC ; iAdc++ ) {
 741       if( ~fZSMap[iAdc] != 0 ) { //  0 means not suppressed
 742         adcMask |= (1 << (iAdc+4) );    // last 4 digit reserved for 1100=0xc
 743         nActiveADC++;           // number of 1 in mmm....m
 744       }
 745     }
 746
 747     if ((nActiveADC == 0) &&
 748         (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kC15CPUA, fDetector, fRobPos, fMcmPos) & (1 << 8))) // check for DEH flag in TRAP configuration
 749       return 0;
 750
 751     // assemble adc mask word
 752     adcMask |= (1 << 30) | ( ( 0x3FFFFFFC ) & (~(nActiveADC) << 25) ) | 0xC;    // nn = 01, ccccc are inverted, 0xc=1100
 753   }
 754
 755   // MCM header
 756   mcmHeader = (1<<31) | (fRobPos << 28) | (fMcmPos << 24) | ((iEv % 0x100000) << 4) | 0xC;
 757   if (nw < bufSize)
 758     buf[nw++] = mcmHeader;
 759   else
 760     of++;
 761
 762   // ADC mask
 763   if( adcMask != 0 ) {
 764     if (nw < bufSize)
 765       buf[nw++] = adcMask;
 766     else
 767       of++;
 768   }
 769
 770   // Produce ADC data. 3 timebins are packed into one 32 bits word
 771   // In this version, different ADC channel will NOT share the same word
 772
 773   UInt_t aa=0, a1=0, a2=0, a3=0;
 774
 775   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < 21; iAdc++ ) {
 776     if( rawVer>= 3 && ~fZSMap[iAdc] == 0 ) continue; // Zero Suppression, 0 means not suppressed
 777     aa = !(iAdc & 1) + 2;
 778     for (Int_t iT = 0; iT < fNTimeBin; iT+=3 ) {
 779       a1 = ((iT    ) < fNTimeBin ) ? adc[iAdc][iT  ] >> fgkAddDigits : 0;
 780       a2 = ((iT + 1) < fNTimeBin ) ? adc[iAdc][iT+1] >> fgkAddDigits : 0;
 781       a3 = ((iT + 2) < fNTimeBin ) ? adc[iAdc][iT+2] >> fgkAddDigits : 0;
 782       x = (a3 << 22) | (a2 << 12) | (a1 << 2) | aa;
 783       if (nw < bufSize) {
 784         buf[nw++] = x;
 785       }
 786       else {
 787         of++;
 788       }
 789     }
 790   }
 791
 792   if( of != 0 ) return -of; else return nw;
 793 }
 794
 795 Int_t AliTRDmcmSim::ProduceTrackletStream( UInt_t *buf, Int_t bufSize )
 796 {
 797   //
 798   // Produce tracklet data stream from this MCM and put in buf
 799   // Returns number of words filled, or negative value
 800   // with -1 * number of overflowed words
 801   //
 802
 803   if( !CheckInitialized() )
 804     return 0;
 805
 806   Int_t   nw  = 0;  // Number of written words
 807   Int_t   of  = 0;  // Number of overflowed words
 808
 809   // Produce tracklet data. A maximum of four 32 Bit words will be written per MCM
 810   // fMCMT is filled continuously until no more tracklet words available
 811
 812   for (Int_t iTracklet = 0; iTracklet < fTrackletArray->GetEntriesFast(); iTracklet++) {
 813     if (nw < bufSize)
 814       buf[nw++] = ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[iTracklet])->GetTrackletWord();
 815     else
 816       of++;
 817   }
 818
 819   if( of != 0 ) return -of; else return nw;
 820 }
 821
 822 void AliTRDmcmSim::Filter()
 823 {
 824   //
 825   // Filter the raw ADC values. The active filter stages and their
 826   // parameters are taken from AliTRDtrapConfig.
 827   // The raw data is stored separate from the filtered data. Thus,
 828   // it is possible to run the filters on a set of raw values
 829   // sequentially for parameter tuning.
 830   //
 831
 832   if( !CheckInitialized() )
 833     return;
 834
 835   // Apply filters sequentially. Bypass is handled by filters
 836   // since counters and internal registers may be updated even
 837   // if the filter is bypassed.
 838   // The first filter takes the data from fADCR and
 839   // outputs to fADCF.
 840
 841   // Non-linearity filter not implemented.
 842   FilterPedestal();
 843   FilterGain();
 844   FilterTail();
 845   // Crosstalk filter not implemented.
 846 }
 847
 848 void AliTRDmcmSim::FilterPedestalInit(Int_t baseline)
 849 {
 850   // Initializes the pedestal filter assuming that the input has
 851   // been constant for a long time (compared to the time constant).
 852
 853   UShort_t    fptc = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPTC, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 0..3, 0 - fastest, 3 - slowest
 854
 855   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++)
 856     fPedAcc[iAdc] = (baseline << 2) * (1 << fgkFPshifts[fptc]);
 857 }
 858
 859 UShort_t AliTRDmcmSim::FilterPedestalNextSample(Int_t adc, Int_t timebin, UShort_t value)
 860 {
 861   // Returns the output of the pedestal filter given the input value.
 862   // The output depends on the internal registers and, thus, the
 863   // history of the filter.
 864
 865   UShort_t    fpnp = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPNP, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 0..511 -> 0..127.75, pedestal at the output
 866   UShort_t    fptc = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPTC, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 0..3, 0 - fastest, 3 - slowest
 867   UShort_t    fpby = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPBY, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 0..1 bypass, active low
 868
 869   UShort_t accumulatorShifted;
 870   Int_t correction;
 871   UShort_t inpAdd;
 872
 873   inpAdd = value + fpnp;
 874
 875   accumulatorShifted = (fPedAcc[adc] >> fgkFPshifts[fptc]) & 0x3FF;   // 10 bits
 876   if (timebin == 0) // the accumulator is disabled in the drift time
 877   {
 878     correction = (value & 0x3FF) - accumulatorShifted;
 879     fPedAcc[adc] = (fPedAcc[adc] + correction) & 0x7FFFFFFF;             // 31 bits
 880   }
 881
 882   if (fpby == 0)
 883     return value;
 884
 885   if (inpAdd <= accumulatorShifted)
 886     return 0;
 887   else
 888   {
 889     inpAdd = inpAdd - accumulatorShifted;
 890     if (inpAdd > 0xFFF)
 891       return 0xFFF;
 892     else
 893       return inpAdd;
 894   }
 895 }
 896
 897 void AliTRDmcmSim::FilterPedestal()
 898 {
 899   //
 900   // Apply pedestal filter
 901   //
 902   // As the first filter in the chain it reads data from fADCR
 903   // and outputs to fADCF.
 904   // It has only an effect if previous samples have been fed to
 905   // find the pedestal. Currently, the simulation assumes that
 906   // the input has been stable for a sufficiently long time.
 907
 908   for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
 909     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
 910       fADCF[iAdc][iTimeBin] = FilterPedestalNextSample(iAdc, iTimeBin, fADCR[iAdc][iTimeBin]);
 911     }
 912   }
 913 }
 914
 915 void AliTRDmcmSim::FilterGainInit()
 916 {
 917   // Initializes the gain filter. In this case, only threshold
 918   // counters are reset.
 919
 920   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
 921     // these are counters which in hardware continue
 922     // until maximum or reset
 923     fGainCounterA[iAdc] = 0;
 924     fGainCounterB[iAdc] = 0;
 925   }
 926 }
 927
 928 UShort_t AliTRDmcmSim::FilterGainNextSample(Int_t adc, UShort_t value)
 929 {
 930   // Apply the gain filter to the given value.
 931   // BEGIN_LATEX O_{i}(t) = #gamma_{i} * I_{i}(t) + a_{i} END_LATEX
 932   // The output depends on the internal registers and, thus, the
 933   // history of the filter.
 934
 935   UShort_t    fgby = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFGBY, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // bypass, active low
 936   UShort_t    fgf  = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::TrapReg_t(AliTRDtrapConfig::kFGF0 + adc), fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 0x700 + (0 & 0x1ff);
 937   UShort_t    fga  = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::TrapReg_t(AliTRDtrapConfig::kFGA0 + adc), fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 40;
 938   UShort_t    fgta = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFGTA, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 20;
 939   UShort_t    fgtb = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFGTB, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 2060;
 940
 941   UInt_t fgfExtended = 0x700 + fgf;      // The corr factor which is finally applied has to be extended by 0x700 (hex) or 0.875 (dec)
 942                                          // because fgf=0 correspons to 0.875 and fgf=511 correspons to 1.125 - 2^(-11)
 943                                          // (see TRAP User Manual for details)
 944
 945   UInt_t corr; // corrected value
 946
 947   value &= 0xFFF;
 948   corr = (value * fgfExtended) >> 11;
 949   corr = corr > 0xfff ? 0xfff : corr;
 950   corr = AddUintClipping(corr, fga, 12);
 951
 952   // Update threshold counters
 953   // not really useful as they are cleared with every new event
 954   if (!((fGainCounterA[adc] == 0x3FFFFFF) || (fGainCounterB[adc] == 0x3FFFFFF)))
 955   // stop when full
 956   {
 957     if (corr >= fgtb)
 958       fGainCounterB[adc]++;
 959     else if (corr >= fgta)
 960       fGainCounterA[adc]++;
 961   }
 962
 963   if (fgby == 1)
 964     return corr;
 965   else
 966     return value;
 967 }
 968
 969 void AliTRDmcmSim::FilterGain()
 970 {
 971   // Read data from fADCF and apply gain filter.
 972
 973   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
 974     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
 975         fADCF[iAdc][iTimeBin] = FilterGainNextSample(iAdc, fADCF[iAdc][iTimeBin]);
 976     }
 977   }
 978 }
 979
 980 void AliTRDmcmSim::FilterTailInit(Int_t baseline)
 981 {
 982   // Initializes the tail filter assuming that the input has
 983   // been at the baseline value (configured by FTFP) for a
 984   // sufficiently long time.
 985
 986   // exponents and weight calculated from configuration
 987   UShort_t    alphaLong = 0x3ff & fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTAL, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // the weight of the long component
 988   UShort_t    lambdaLong = (1 << 10) | (1 << 9) | (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTLL, fDetector, fRobPos, fMcmPos) & 0x1FF); // the multiplier
 989   UShort_t    lambdaShort = (0 << 10) | (1 << 9) | (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTLS, fDetector, fRobPos, fMcmPos) & 0x1FF); // the multiplier
 990
 991   Float_t lambdaL = lambdaLong  * 1.0 / (1 << 11);
 992   Float_t lambdaS = lambdaShort * 1.0 / (1 << 11);
 993   Float_t alphaL  = alphaLong   * 1.0 / (1 << 11);
 994   Float_t qup, qdn;
 995   qup = (1 - lambdaL) * (1 - lambdaS);
 996   qdn = 1 - lambdaS * alphaL - lambdaL * (1 - alphaL);
 997   Float_t kdc = qup/qdn;
 998
 999   Float_t kt, ql, qs;
1000   UShort_t aout;
1001
1002   if (baseline < 0)
1003     baseline = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPNP, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1004
1005   ql = lambdaL * (1 - lambdaS) *      alphaL;
1006   qs = lambdaS * (1 - lambdaL) * (1 - alphaL);
1007
1008   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
1009     Int_t value = baseline & 0xFFF;
1010     Int_t corr = (value * fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::TrapReg_t(AliTRDtrapConfig::kFGF0 + iAdc), fDetector, fRobPos, fMcmPos)) >> 11;
1011     corr = corr > 0xfff ? 0xfff : corr;
1012     corr = AddUintClipping(corr, fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::TrapReg_t(AliTRDtrapConfig::kFGA0 + iAdc), fDetector, fRobPos, fMcmPos), 12);
1013
1014     kt = kdc * baseline;
1015     aout = baseline - (UShort_t) kt;
1016
1017     fTailAmplLong[iAdc]  = (UShort_t) (aout * ql / (ql + qs));
1018     fTailAmplShort[iAdc] = (UShort_t) (aout * qs / (ql + qs));
1019   }
1020 }
1021
1022 UShort_t AliTRDmcmSim::FilterTailNextSample(Int_t adc, UShort_t value)
1023 {
1024   // Returns the output of the tail filter for the given input value.
1025   // The output depends on the internal registers and, thus, the
1026   // history of the filter.
1027
1028   // exponents and weight calculated from configuration
1029   UShort_t    alphaLong   = 0x3ff & fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTAL, fDetector, fRobPos, fMcmPos);                          // the weight of the long component
1030   UShort_t    lambdaLong  = (1 << 10) | (1 << 9) | (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTLL, fDetector, fRobPos, fMcmPos) & 0x1FF); // the multiplier of the long component
1031   UShort_t    lambdaShort = (0 << 10) | (1 << 9) | (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTLS, fDetector, fRobPos, fMcmPos) & 0x1FF); // the multiplier of the short component
1032
1033   // intermediate signals
1034   UInt_t   aDiff;
1035   UInt_t   alInpv;
1036   UShort_t aQ;
1037   UInt_t   tmp;
1038
1039   UShort_t inpVolt = value & 0xFFF;    // 12 bits
1040
1041   // add the present generator outputs
1042   aQ = AddUintClipping(fTailAmplLong[adc], fTailAmplShort[adc], 12);
1043
1044   // calculate the difference between the input and the generated signal
1045   if (inpVolt > aQ)
1046     aDiff = inpVolt - aQ;
1047   else
1048     aDiff = 0;
1049
1050   // the inputs to the two generators, weighted
1051   alInpv = (aDiff * alphaLong) >> 11;
1052
1053   // the new values of the registers, used next time
1054   // long component
1055   tmp = AddUintClipping(fTailAmplLong[adc], alInpv, 12);
1056   tmp =  (tmp * lambdaLong) >> 11;
1057   fTailAmplLong[adc] = tmp & 0xFFF;
1058   // short component
1059   tmp = AddUintClipping(fTailAmplShort[adc], aDiff - alInpv, 12);
1060   tmp =  (tmp * lambdaShort) >> 11;
1061   fTailAmplShort[adc] = tmp & 0xFFF;
1062
1063   // the output of the filter
1064   if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTBY, fDetector, fRobPos, fMcmPos) == 0) // bypass mode, active low
1065     return value;
1066   else
1067     return aDiff;
1068 }
1069
1070 void AliTRDmcmSim::FilterTail()
1071 {
1072   // Apply tail cancellation filter to all data.
1073
1074   for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
1075     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
1076       fADCF[iAdc][iTimeBin] = FilterTailNextSample(iAdc, fADCF[iAdc][iTimeBin]);
1077     }
1078   }
1079 }
1080
1081 void AliTRDmcmSim::ZSMapping()
1082 {
1083   //
1084   // Zero Suppression Mapping implemented in TRAP chip
1085   // only implemented for up to 30 timebins
1086   //
1087   // See detail TRAP manual "Data Indication" section:
1088   // http://www.kip.uni-heidelberg.de/ti/TRD/doc/trap/TRAP-UserManual.pdf
1089   //
1090
1091   if( !CheckInitialized() )
1092     return;
1093
1094   Int_t eBIS = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBIS, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1095   Int_t eBIT = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBIT, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1096   Int_t eBIL = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBIL, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1097   Int_t eBIN = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBIN, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1098
1099   Int_t **adc = fADCF;
1100
1101   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++)
1102     fZSMap[iAdc] = -1;
1103
1104   for( Int_t it = 0 ; it < fNTimeBin ; it++ ) {
1105     Int_t iAdc; // current ADC channel
1106     Int_t ap;
1107     Int_t ac;
1108     Int_t an;
1109     Int_t mask;
1110     Int_t supp; // suppression of the current channel (low active)
1111
1112     // ----- first channel -----
1113     iAdc = 0;
1114
1115     ap = 0;               // previous
1116     ac = adc[iAdc  ][it]; // current
1117     an = adc[iAdc+1][it]; // next
1118
1119     mask  = ( ac >=  ap && ac >=  an ) ? 0 : 0x1; // peak center detection
1120     mask += ( ap + ac + an > eBIT )    ? 0 : 0x2; // cluster
1121     mask += ( ac > eBIS )              ? 0 : 0x4; // absolute large peak
1122
1123     supp = (eBIL >> mask) & 1;
1124
1125     fZSMap[iAdc] &= ~((1-supp) << it);
1126     if( eBIN == 0 ) {  // neighbour sensitivity
1127       fZSMap[iAdc+1] &= ~((1-supp) << it);
1128     }
1129
1130     // ----- last channel -----
1131     iAdc = fgkNADC - 1;
1132
1133     ap = adc[iAdc-1][it]; // previous
1134     ac = adc[iAdc  ][it]; // current
1135     an = 0;               // next
1136
1137     mask  = ( ac >=  ap && ac >=  an ) ? 0 : 0x1; // peak center detection
1138     mask += ( ap + ac + an > eBIT )    ? 0 : 0x2; // cluster
1139     mask += ( ac > eBIS )              ? 0 : 0x4; // absolute large peak
1140
1141     supp = (eBIL >> mask) & 1;
1142
1143     fZSMap[iAdc] &= ~((1-supp) << it);
1144     if( eBIN == 0 ) {  // neighbour sensitivity
1145       fZSMap[iAdc-1] &= ~((1-supp) << it);
1146     }
1147
1148     // ----- middle channels -----
1149     for( iAdc = 1 ; iAdc < fgkNADC-1; iAdc++ ) {
1150       ap = adc[iAdc-1][it]; // previous
1151       ac = adc[iAdc  ][it]; // current
1152       an = adc[iAdc+1][it]; // next
1153
1154       mask  = ( ac >=  ap && ac >=  an ) ? 0 : 0x1; // peak center detection
1155       mask += ( ap + ac + an > eBIT )    ? 0 : 0x2; // cluster
1156       mask += ( ac > eBIS )              ? 0 : 0x4; // absolute large peak
1157
1158       supp = (eBIL >> mask) & 1;
1159
1160       fZSMap[iAdc] &= ~((1-supp) << it);
1161       if( eBIN == 0 ) {  // neighbour sensitivity
1162         fZSMap[iAdc-1] &= ~((1-supp) << it);
1163         fZSMap[iAdc+1] &= ~((1-supp) << it);
1164       }
1165     }
1166
1167   }
1168 }
1169
1170 void AliTRDmcmSim::AddHitToFitreg(Int_t adc, UShort_t timebin, UShort_t qtot, Short_t ypos, Int_t label[])
1171 {
1172   // Add the given hit to the fit register which is lateron used for
1173   // the tracklet calculation.
1174   // In addition to the fit sums in the fit register MC information
1175   // is stored.
1176
1177   if ((timebin >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS0, fDetector, fRobPos, fMcmPos)) &&
1178       (timebin <  fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE0, fDetector, fRobPos, fMcmPos)))
1179     fFitReg[adc].fQ0 += qtot;
1180
1181   if ((timebin >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS1, fDetector, fRobPos, fMcmPos)) &&
1182       (timebin <  fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE1, fDetector, fRobPos, fMcmPos)))
1183     fFitReg[adc].fQ1 += qtot;
1184
1185   if ((timebin >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFS, fDetector, fRobPos, fMcmPos) ) &&
1186       (timebin <  fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFE, fDetector, fRobPos, fMcmPos)))
1187   {
1188     fFitReg[adc].fSumX  += timebin;
1189     fFitReg[adc].fSumX2 += timebin*timebin;
1190     fFitReg[adc].fNhits++;
1191     fFitReg[adc].fSumY  += ypos;
1192     fFitReg[adc].fSumY2 += ypos*ypos;
1193     fFitReg[adc].fSumXY += timebin*ypos;
1194     AliDebug(10, Form("fitreg[%2i] in timebin %2i: X=%i, X2=%i, N=%i, Y=%i, Y2=%i, XY=%i, Q0=%i, Q1=%i",
1195                       adc, timebin, fFitReg[adc].fSumX, fFitReg[adc].fSumX2, fFitReg[adc].fNhits,
1196                       fFitReg[adc].fSumY, fFitReg[adc].fSumY2, fFitReg[adc].fSumXY, fFitReg[adc].fQ0, fFitReg[adc].fQ1));
1197   }
1198
1199   // register hits (MC info)
1200   fHits[fNHits].fChannel = adc;
1201   fHits[fNHits].fQtot = qtot;
1202   fHits[fNHits].fYpos = ypos;
1203   fHits[fNHits].fTimebin = timebin;
1204   fHits[fNHits].fLabel[0] = label[0];
1205   fHits[fNHits].fLabel[1] = label[1];
1206   fHits[fNHits].fLabel[2] = label[2];
1207   fNHits++;
1208 }
1209
1210 void AliTRDmcmSim::CalcFitreg()
1211 {
1212   // Preprocessing.
1213   // Detect the hits and fill the fit registers.
1214   // Requires 12-bit data from fADCF which means Filter()
1215   // has to be called before even if all filters are bypassed.
1216
1217   //??? to be clarified:
1218   UInt_t adcMask = 0xffffffff;
1219
1220   UShort_t timebin, adcch, adcLeft, adcCentral, adcRight, hitQual, timebin1, timebin2, qtotTemp;
1221   Short_t ypos, fromLeft, fromRight, found;
1222   UShort_t qTotal[19+1]; // the last is dummy
1223   UShort_t marked[6], qMarked[6], worse1, worse2;
1224
1225   timebin1 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFS, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1226   if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS0, fDetector, fRobPos, fMcmPos)
1227       < timebin1)
1228     timebin1 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS0, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1229   timebin2 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFE, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1230   if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE1, fDetector, fRobPos, fMcmPos)
1231       > timebin2)
1232     timebin2 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE1, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1233
1234   // reset the fit registers
1235   fNHits = 0;
1236   for (adcch = 0; adcch < fgkNADC-2; adcch++) // due to border channels
1237   {
1238     fFitReg[adcch].fNhits = 0;
1239     fFitReg[adcch].fQ0    = 0;
1240     fFitReg[adcch].fQ1    = 0;
1241     fFitReg[adcch].fSumX  = 0;
1242     fFitReg[adcch].fSumY  = 0;
1243     fFitReg[adcch].fSumX2 = 0;
1244     fFitReg[adcch].fSumY2 = 0;
1245     fFitReg[adcch].fSumXY = 0;
1246   }
1247
1248   for (timebin = timebin1; timebin < timebin2; timebin++)
1249   {
1250     // first find the hit candidates and store the total cluster charge in qTotal array
1251     // in case of not hit store 0 there.
1252     for (adcch = 0; adcch < fgkNADC-2; adcch++) {
1253       if ( ( (adcMask >> adcch) & 7) == 7) //??? all 3 channels are present in case of ZS
1254       {
1255         adcLeft  = fADCF[adcch  ][timebin];
1256         adcCentral  = fADCF[adcch+1][timebin];
1257         adcRight = fADCF[adcch+2][timebin];
1258         if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPVBY, fDetector, fRobPos, fMcmPos) == 1)
1259           hitQual = ( (adcLeft * adcRight) <
1260                        (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPVT, fDetector, fRobPos, fMcmPos) * adcCentral) );
1261         else
1262           hitQual = 1;
1263         // The accumulated charge is with the pedestal!!!
1264         qtotTemp = adcLeft + adcCentral + adcRight;
1265         if ( (hitQual) &&
1266              (qtotTemp >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPHT, fDetector, fRobPos, fMcmPos)) &&
1267              (adcLeft <= adcCentral) &&
1268              (adcCentral > adcRight) )
1269           qTotal[adcch] = qtotTemp;
1270         else
1271           qTotal[adcch] = 0;
1272       }
1273       else
1274         qTotal[adcch] = 0; //jkl
1275       if (qTotal[adcch] != 0)
1276         AliDebug(10,Form("ch %2d   qTotal %5d",adcch, qTotal[adcch]));
1277     }
1278
1279     fromLeft = -1;
1280     adcch = 0;
1281     found = 0;
1282     marked[4] = 19; // invalid channel
1283     marked[5] = 19; // invalid channel
1284     qTotal[19] = 0;
1285     while ((adcch < 16) && (found < 3))
1286     {
1287       if (qTotal[adcch] > 0)
1288       {
1289         fromLeft = adcch;
1290         marked[2*found+1]=adcch;
1291         found++;
1292       }
1293       adcch++;
1294     }
1295
1296     fromRight = -1;
1297     adcch = 18;
1298     found = 0;
1299     while ((adcch > 2) && (found < 3))
1300     {
1301       if (qTotal[adcch] > 0)
1302       {
1303         marked[2*found]=adcch;
1304         found++;
1305         fromRight = adcch;
1306       }
1307       adcch--;
1308     }
1309
1310     AliDebug(10,Form("Fromleft=%d, Fromright=%d",fromLeft, fromRight));
1311     // here mask the hit candidates in the middle, if any
1312     if ((fromLeft >= 0) && (fromRight >= 0) && (fromLeft < fromRight))
1313       for (adcch = fromLeft+1; adcch < fromRight; adcch++)
1314         qTotal[adcch] = 0;
1315
1316     found = 0;
1317     for (adcch = 0; adcch < 19; adcch++)
1318       if (qTotal[adcch] > 0) found++;
1319     // NOT READY
1320
1321     if (found > 4) // sorting like in the TRAP in case of 5 or 6 candidates!
1322     {
1323       if (marked[4] == marked[5]) marked[5] = 19;
1324       for (found=0; found<6; found++)
1325       {
1326         qMarked[found] = qTotal[marked[found]] >> 4;
1327         AliDebug(10,Form("ch_%d qTotal %d qTotals %d",marked[found],qTotal[marked[found]],qMarked[found]));
1328       }
1329
1330       Sort6To2Worst(marked[0], marked[3], marked[4], marked[1], marked[2], marked[5],
1331                     qMarked[0],
1332                     qMarked[3],
1333                     qMarked[4],
1334                     qMarked[1],
1335                     qMarked[2],
1336                     qMarked[5],
1337                     &worse1, &worse2);
1338       // Now mask the two channels with the smallest charge
1339       if (worse1 < 19)
1340       {
1341         qTotal[worse1] = 0;
1342         AliDebug(10,Form("Kill ch %d\n",worse1));
1343       }
1344       if (worse2 < 19)
1345       {
1346         qTotal[worse2] = 0;
1347         AliDebug(10,Form("Kill ch %d\n",worse2));
1348       }
1349     }
1350
1351     for (adcch = 0; adcch < 19; adcch++) {
1352       if (qTotal[adcch] > 0) // the channel is marked for processing
1353       {
1354         adcLeft  = fADCF[adcch  ][timebin];
1355         adcCentral  = fADCF[adcch+1][timebin];
1356         adcRight = fADCF[adcch+2][timebin];
1357         // hit detected, in TRAP we have 4 units and a hit-selection, here we proceed all channels!
1358         // subtract the pedestal TPFP, clipping instead of wrapping
1359
1360         Int_t regTPFP = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFP, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1361         AliDebug(10, Form("Hit found, time=%d, adcch=%d/%d/%d, adc values=%d/%d/%d, regTPFP=%d, TPHT=%d\n",
1362                timebin, adcch, adcch+1, adcch+2, adcLeft, adcCentral, adcRight, regTPFP,
1363                fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPHT, fDetector, fRobPos, fMcmPos)));
1364
1365         if (adcLeft  < regTPFP) adcLeft  = 0; else adcLeft  -= regTPFP;
1366         if (adcCentral  < regTPFP) adcCentral  = 0; else adcCentral  -= regTPFP;
1367         if (adcRight < regTPFP) adcRight = 0; else adcRight -= regTPFP;
1368
1369         // Calculate the center of gravity
1370         // checking for adcCentral != 0 (in case of "bad" configuration)
1371         if (adcCentral == 0)
1372           continue;
1373         ypos = 128*(adcRight - adcLeft) / adcCentral;
1374         if (ypos < 0) ypos = -ypos;
1375         // make the correction using the position LUT
1376         ypos = ypos + fTrapConfig->GetTrapReg((AliTRDtrapConfig::TrapReg_t) (AliTRDtrapConfig::kTPL00 + (ypos & 0x7F)),
1377                                               fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1378         if (adcLeft > adcRight) ypos = -ypos;
1379
1380         // label calculation (up to 3)
1381         Int_t mcLabel[] = {-1, -1, -1};
1382         if (fDigitsManager) {
1383           const Int_t maxLabels = 9;
1384           Int_t label[maxLabels] = { 0 }; // up to 9 different labels possible
1385           Int_t count[maxLabels] = { 0 };
1386           Int_t nLabels = 0;
1387           Int_t padcol[3];
1388           padcol[0] = fFeeParam->GetPadColFromADC(fRobPos, fMcmPos, adcch);
1389           padcol[1] = fFeeParam->GetPadColFromADC(fRobPos, fMcmPos, adcch+1);
1390           padcol[2] = fFeeParam->GetPadColFromADC(fRobPos, fMcmPos, adcch+2);
1391           Int_t padrow = fFeeParam->GetPadRowFromMCM(fRobPos, fMcmPos);
1392           for (Int_t iDict = 0; iDict < 3; iDict++) {
1393             if (!fDict[iDict])
1394               continue;
1395             for (Int_t iPad = 0; iPad < 3; iPad++) {
1396               if (padcol[iPad] < 0)
1397                 continue;
1398               Int_t currLabel = fDict[iDict]->GetData(padrow, padcol[iPad], timebin);
1399               AliDebug(10, Form("Read label: %4i for det: %3i, row: %i, col: %i, tb: %i\n", currLabel, fDetector, padrow, padcol[iPad], timebin));
1400               for (Int_t iLabel = 0; iLabel < nLabels; iLabel++) {
1401                 if (currLabel == label[iLabel]) {
1402                   count[iLabel]++;
1403                   currLabel = -1;
1404                   break;
1405                 }
1406               }
1407               if (currLabel >= 0) {
1408                 label[nLabels] = currLabel;
1409                 count[nLabels] = 1;
1410                 nLabels++;
1411               }
1412             }
1413           }
1414           Int_t index[2*maxLabels];
1415           TMath::Sort(maxLabels, count, index);
1416           for (Int_t i = 0; i < 3; i++) {
1417             if (count[index[i]] <= 0)
1418               break;
1419             mcLabel[i] = label[index[i]];
1420           }
1421         }
1422
1423         // add the hit to the fitregister
1424         AddHitToFitreg(adcch, timebin, qTotal[adcch] >> fgkAddDigits, ypos, mcLabel);
1425       }
1426     }
1427   }
1428
1429   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
1430     if (fFitReg[iAdc].fNhits != 0) {
1431       AliDebug(2, Form("fitreg[%i]: nHits = %i, sumX = %i, sumY = %i, sumX2 = %i, sumY2 = %i, sumXY = %i", iAdc,
1432                        fFitReg[iAdc].fNhits,
1433                        fFitReg[iAdc].fSumX,
1434                        fFitReg[iAdc].fSumY,
1435                        fFitReg[iAdc].fSumX2,
1436                        fFitReg[iAdc].fSumY2,
1437                        fFitReg[iAdc].fSumXY
1438                  ));
1439     }
1440   }
1441 }
1442
1443 void AliTRDmcmSim::TrackletSelection()
1444 {
1445   // Select up to 4 tracklet candidates from the fit registers
1446   // and assign them to the CPUs.
1447
1448   UShort_t adcIdx, i, j, ntracks, tmp;
1449   UShort_t trackletCand[18][2]; // store the adcch[0] and number of hits[1] for all tracklet candidates
1450
1451   ntracks = 0;
1452   for (adcIdx = 0; adcIdx < 18; adcIdx++) // ADCs
1453     if ( (fFitReg[adcIdx].fNhits
1454           >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPCL, fDetector, fRobPos, fMcmPos)) &&
1455          (fFitReg[adcIdx].fNhits+fFitReg[adcIdx+1].fNhits
1456           >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPCT, fDetector, fRobPos, fMcmPos)))
1457     {
1458       trackletCand[ntracks][0] = adcIdx;
1459       trackletCand[ntracks][1] = fFitReg[adcIdx].fNhits+fFitReg[adcIdx+1].fNhits;
1460       AliDebug(10,Form("%d  %2d %4d\n", ntracks, trackletCand[ntracks][0], trackletCand[ntracks][1]));
1461       ntracks++;
1462     };
1463
1464   for (i=0; i<ntracks;i++)
1465     AliDebug(10,Form("%d %d %d\n",i,trackletCand[i][0], trackletCand[i][1]));
1466
1467   if (ntracks > 4)
1468   {
1469     // primitive sorting according to the number of hits
1470     for (j = 0; j < (ntracks-1); j++)
1471     {
1472       for (i = j+1; i < ntracks; i++)
1473       {
1474         if ( (trackletCand[j][1]  < trackletCand[i][1]) ||
1475              ( (trackletCand[j][1] == trackletCand[i][1]) && (trackletCand[j][0] < trackletCand[i][0]) ) )
1476         {
1477           // swap j & i
1478           tmp = trackletCand[j][1];
1479           trackletCand[j][1] = trackletCand[i][1];
1480           trackletCand[i][1] = tmp;
1481           tmp = trackletCand[j][0];
1482           trackletCand[j][0] = trackletCand[i][0];
1483           trackletCand[i][0] = tmp;
1484         }
1485       }
1486     }
1487     ntracks = 4; // cut the rest, 4 is the max
1488   }
1489   // else is not necessary to sort
1490
1491   // now sort, so that the first tracklet going to CPU0 corresponds to the highest adc channel - as in the TRAP
1492   for (j = 0; j < (ntracks-1); j++)
1493   {
1494     for (i = j+1; i < ntracks; i++)
1495     {
1496       if (trackletCand[j][0] < trackletCand[i][0])
1497       {
1498         // swap j & i
1499         tmp = trackletCand[j][1];
1500         trackletCand[j][1] = trackletCand[i][1];
1501         trackletCand[i][1] = tmp;
1502         tmp = trackletCand[j][0];
1503         trackletCand[j][0] = trackletCand[i][0];
1504         trackletCand[i][0] = tmp;
1505       }
1506     }
1507   }
1508   for (i = 0; i < ntracks; i++)  // CPUs with tracklets.
1509     fFitPtr[i] = trackletCand[i][0]; // pointer to the left channel with tracklet for CPU[i]
1510   for (i = ntracks; i < 4; i++)  // CPUs without tracklets
1511     fFitPtr[i] = 31;            // pointer to the left channel with tracklet for CPU[i] = 31 (invalid)
1512   AliDebug(10,Form("found %i tracklet candidates\n", ntracks));
1513   for (i = 0; i < 4; i++)
1514     AliDebug(10,Form("fitPtr[%i]: %i\n", i, fFitPtr[i]));
1515 }
1516
1517 void AliTRDmcmSim::FitTracklet()
1518 {
1519   // Perform the actual tracklet fit based on the fit sums
1520   // which have been filled in the fit registers.
1521
1522   // parameters in fitred.asm (fit program)
1523   Int_t rndAdd = 0;
1524   Int_t decPlaces = 5; // must be larger than 1 or change the following code
1525   // if (decPlaces >  1)
1526     rndAdd = (1 << (decPlaces-1)) + 1;
1527   // else if (decPlaces == 1)
1528   //   rndAdd = 1;
1529
1530   Int_t ndriftDp = 5;  // decimal places for drift time
1531   Long64_t shift = ((Long64_t) 1 << 32);
1532
1533   // calculated in fitred.asm
1534   Int_t padrow = ((fRobPos >> 1) << 2) | (fMcmPos >> 2);
1535   Int_t yoffs = (((((fRobPos & 0x1) << 2) + (fMcmPos & 0x3)) * 18) << 8) -
1536     ((18*4*2 - 18*2 - 1) << 7);
1537   yoffs = yoffs << decPlaces; // holds position of ADC channel 1
1538   Int_t layer = fDetector % 6;
1539   UInt_t scaleY = (UInt_t) ((0.635 + 0.03 * layer)/(256.0 * 160.0e-4) * shift);
1540   UInt_t scaleD = (UInt_t) ((0.635 + 0.03 * layer)/(256.0 * 140.0e-4) * shift);
1541
1542   Int_t deflCorr = (Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrDeflCorr, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1543   Int_t ndrift   = (Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrNdrift, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1544
1545   // local variables for calculation
1546   Long64_t mult, temp, denom; //???
1547   UInt_t q0, q1, pid;             // charges in the two windows and total charge
1548   UShort_t nHits;                 // number of hits
1549   Int_t slope, offset;            // slope and offset of the tracklet
1550   Int_t sumX, sumY, sumXY, sumX2; // fit sums from fit registers
1551   Int_t sumY2;                // not used in the current TRAP program, now used for error calculation (simulation only)
1552   Float_t fitError, fitSlope, fitOffset;
1553   FitReg_t *fit0, *fit1;          // pointers to relevant fit registers
1554
1555 //  const uint32_t OneDivN[32] = {  // 2**31/N : exactly like in the TRAP, the simple division here gives the same result!
1556 //      0x00000000, 0x80000000, 0x40000000, 0x2AAAAAA0, 0x20000000, 0x19999990, 0x15555550, 0x12492490,
1557 //      0x10000000, 0x0E38E380, 0x0CCCCCC0, 0x0BA2E8B0, 0x0AAAAAA0, 0x09D89D80, 0x09249240, 0x08888880,
1558 //      0x08000000, 0x07878780, 0x071C71C0, 0x06BCA1A0, 0x06666660, 0x06186180, 0x05D17450, 0x0590B210,
1559 //      0x05555550, 0x051EB850, 0x04EC4EC0, 0x04BDA120, 0x04924920, 0x0469EE50, 0x04444440, 0x04210840};
1560
1561   for (Int_t cpu = 0; cpu < 4; cpu++) {
1562     if (fFitPtr[cpu] == 31)
1563     {
1564       fMCMT[cpu] = 0x10001000; //??? AliTRDfeeParam::GetTrackletEndmarker();
1565     }
1566     else
1567     {
1568       fit0 = &fFitReg[fFitPtr[cpu]  ];
1569       fit1 = &fFitReg[fFitPtr[cpu]+1]; // next channel
1570
1571       mult = 1;
1572       mult = mult << (32 + decPlaces);
1573       mult = -mult;
1574
1575       // Merging
1576       nHits   = fit0->fNhits + fit1->fNhits; // number of hits
1577       sumX    = fit0->fSumX  + fit1->fSumX;
1578       sumX2   = fit0->fSumX2 + fit1->fSumX2;
1579       denom   = ((Long64_t) nHits)*((Long64_t) sumX2) - ((Long64_t) sumX)*((Long64_t) sumX);
1580
1581       mult    = mult / denom; // exactly like in the TRAP program
1582       q0      = fit0->fQ0    + fit1->fQ0;
1583       q1      = fit0->fQ1    + fit1->fQ1;
1584       sumY    = fit0->fSumY  + fit1->fSumY  + 256*fit1->fNhits;
1585       sumXY   = fit0->fSumXY + fit1->fSumXY + 256*fit1->fSumX;
1586       sumY2   = fit0->fSumY2 + fit1->fSumY2 + 512*fit1->fSumY + 256*256*fit1->fNhits;
1587
1588       slope   = nHits*sumXY - sumX * sumY;
1589       offset  = sumX2*sumY  - sumX * sumXY;
1590       temp    = mult * slope;
1591       slope   = temp >> 32; // take the upper 32 bits
1592       slope   = -slope;
1593       temp    = mult * offset;
1594       offset  = temp >> 32; // take the upper 32 bits
1595
1596       offset = offset + yoffs;
1597       AliDebug(10, Form("slope = %i, slope * ndrift = %i, deflCorr: %i",
1598                        slope, slope * ndrift, deflCorr));
1599       slope  = ((slope * ndrift) >> ndriftDp) + deflCorr;
1600       offset = offset - (fFitPtr[cpu] << (8 + decPlaces));
1601
1602       temp    = slope;
1603       temp    = temp * scaleD;
1604       slope   = (temp >> 32);
1605       temp    = offset;
1606       temp    = temp * scaleY;
1607       offset  = (temp >> 32);
1608
1609       // rounding, like in the TRAP
1610       slope   = (slope  + rndAdd) >> decPlaces;
1611       offset  = (offset + rndAdd) >> decPlaces;
1612
1613       AliDebug(5, Form("Det: %3i, ROB: %i, MCM: %2i: deflection: %i, min: %i, max: %i",
1614                        fDetector, fRobPos, fMcmPos, slope,
1615                        (Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrDeflCutStart     + 2*fFitPtr[cpu], fDetector, fRobPos, fMcmPos),
1616                        (Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrDeflCutStart + 1 + 2*fFitPtr[cpu], fDetector, fRobPos, fMcmPos)));
1617
1618       AliDebug(5, Form("Fit sums: x = %i, X = %i, y = %i, Y = %i, Z = %i",
1619                        sumX, sumX2, sumY, sumY2, sumXY));
1620
1621       fitSlope  = (Float_t) (nHits * sumXY - sumX * sumY) / (nHits * sumX2 - sumX*sumX);
1622
1623       fitOffset = (Float_t) (sumX2 * sumY - sumX * sumXY) / (nHits * sumX2 - sumX*sumX);
1624
1625       Float_t sx  = (Float_t) sumX;
1626       Float_t sx2 = (Float_t) sumX2;
1627       Float_t sy  = (Float_t) sumY;
1628       Float_t sy2 = (Float_t) sumY2;
1629       Float_t sxy = (Float_t) sumXY;
1630       fitError = sy2 - (sx2 * sy*sy - 2 * sx * sxy * sy + nHits * sxy*sxy) / (nHits * sx2 - sx*sx);
1631       //fitError = (Float_t) sumY2 - (Float_t) (sumY*sumY) / nHits - fitSlope * ((Float_t) (sumXY - sumX*sumY) / nHits);
1632
1633       Bool_t rejected = kFALSE;
1634       // deflection range table from DMEM
1635       if ((slope < ((Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrDeflCutStart     + 2*fFitPtr[cpu], fDetector, fRobPos, fMcmPos))) ||
1636           (slope > ((Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrDeflCutStart + 1 + 2*fFitPtr[cpu], fDetector, fRobPos, fMcmPos))))
1637         rejected = kTRUE;
1638
1639       if (rejected && GetApplyCut())
1640       {
1641         fMCMT[cpu] = 0x10001000; //??? AliTRDfeeParam::GetTrackletEndmarker();
1642       }
1643       else
1644       {
1645         if (slope > 63 || slope < -64) { // wrapping in TRAP!
1646           AliDebug(1,Form("Overflow in slope: %i, tracklet discarded!", slope));
1647           fMCMT[cpu] = 0x10001000;
1648           continue;
1649         }
1650
1651         slope   = slope  &   0x7F; // 7 bit
1652
1653         if (offset > 0xfff || offset < -0xfff)
1654           AliWarning("Overflow in offset");
1655         offset  = offset & 0x1FFF; // 13 bit
1656
1657         pid = GetPID(q0, q1);
1658
1659         if (pid > 0xff)
1660           AliWarning("Overflow in PID");
1661         pid  = pid & 0xFF; // 8 bit, exactly like in the TRAP program
1662
1663         // assemble and store the tracklet word
1664         fMCMT[cpu] = (pid << 24) | (padrow << 20) | (slope << 13) | offset;
1665
1666         // calculate MC label
1667         Int_t mcLabel[] = { -1, -1, -1};
1668         Int_t nHits0 = 0;
1669         Int_t nHits1 = 0;
1670         if (fDigitsManager) {
1671           const Int_t maxLabels = 30;
1672           Int_t label[maxLabels] = {0}; // up to 30 different labels possible
1673           Int_t count[maxLabels] = {0};
1674           Int_t nLabels = 0;
1675           for (Int_t iHit = 0; iHit < fNHits; iHit++) {
1676             if ((fHits[iHit].fChannel - fFitPtr[cpu] < 0) ||
1677                 (fHits[iHit].fChannel - fFitPtr[cpu] > 1))
1678               continue;
1679
1680             // counting contributing hits
1681             if (fHits[iHit].fTimebin >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS0, fDetector, fRobPos, fMcmPos) &&
1682                 fHits[iHit].fTimebin <  fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE0, fDetector, fRobPos, fMcmPos))
1683               nHits0++;
1684             if (fHits[iHit].fTimebin >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS1, fDetector, fRobPos, fMcmPos) &&
1685                 fHits[iHit].fTimebin <  fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE1, fDetector, fRobPos, fMcmPos))
1686               nHits1++;
1687
1688             for (Int_t i = 0; i < 3; i++) {
1689               Int_t currLabel = fHits[iHit].fLabel[i];
1690               for (Int_t iLabel = 0; iLabel < nLabels; iLabel++) {
1691                 if (currLabel == label[iLabel]) {
1692                   count[iLabel]++;
1693                   currLabel = -1;
1694                   break;
1695                 }
1696               }
1697               if (currLabel >= 0 && nLabels < maxLabels) {
1698                 label[nLabels] = currLabel;
1699                 count[nLabels]++;
1700                 nLabels++;
1701               }
1702             }
1703           }
1704           Int_t index[2*maxLabels];
1705           TMath::Sort(maxLabels, count, index);
1706           for (Int_t i = 0; i < 3; i++) {
1707             if (count[index[i]] <= 0)
1708               break;
1709             mcLabel[i] = label[index[i]];
1710           }
1711         }
1712         new ((*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()]) AliTRDtrackletMCM((UInt_t) fMCMT[cpu], fDetector*2 + fRobPos%2, fRobPos, fMcmPos);
1713         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetLabel(mcLabel);
1714
1715
1716         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetNHits(fit0->fNhits + fit1->fNhits);
1717         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetNHits0(nHits0);
1718         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetNHits1(nHits1);
1719         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetQ0(q0);
1720         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetQ1(q1);
1721         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetSlope(fitSlope);
1722         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetOffset(fitOffset);
1723         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetError(TMath::Sqrt(TMath::Abs(fitError)/nHits));
1724
1725 //      // cluster information
1726 //      Float_t *res = new Float_t[nHits];
1727 //      Float_t *qtot = new Float_t[nHits];
1728 //      Int_t nCls = 0;
1729 //      for (Int_t iHit = 0; iHit < fNHits; iHit++) {
1730 //        // check if hit contributes
1731 //        if (fHits[iHit].fChannel == fFitPtr[cpu]) {
1732 //          res[nCls] = fHits[iHit].fYpos - (fitSlope * fHits[iHit].fTimebin + fitOffset);
1733 //          qtot[nCls] = fHits[iHit].fQtot;
1734 //          nCls++;
1735 //        }
1736 //        else if (fHits[iHit].fChannel == fFitPtr[cpu] + 1) {
1737 //          res[nCls] = fHits[iHit].fYpos + 256 - (fitSlope * fHits[iHit].fTimebin + fitOffset);
1738 //          qtot[nCls] = fHits[iHit].fQtot;
1739 //          nCls++;
1740 //        }
1741 //      }
1742 //        ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetClusters(res, qtot, nCls);
1743 //      delete [] res;
1744 //      delete [] qtot;
1745
1746         if (fitError < 0)
1747           AliError(Form("Strange fit error: %f from Sx: %i, Sy: %i, Sxy: %i, Sx2: %i, Sy2: %i, nHits: %i",
1748                         fitError, sumX, sumY, sumXY, sumX2, sumY2, nHits));
1749         AliDebug(3, Form("fit slope: %f, offset: %f, error: %f",
1750                          fitSlope, fitOffset, TMath::Sqrt(TMath::Abs(fitError)/nHits)));
1751       }
1752     }
1753   }
1754 }
1755
1756 void AliTRDmcmSim::Tracklet()
1757 {
1758   // Run the tracklet calculation by calling sequentially:
1759   // CalcFitreg(); TrackletSelection(); FitTracklet()
1760   // and store the tracklets
1761
1762   if (!fInitialized) {
1763     AliError("Called uninitialized! Nothing done!");
1764     return;
1765   }
1766
1767   fTrackletArray->Delete();
1768
1769   CalcFitreg();
1770   if (fNHits == 0)
1771     return;
1772   TrackletSelection();
1773   FitTracklet();
1774 }
1775
1776 Bool_t AliTRDmcmSim::StoreTracklets()
1777 {
1778   // store the found tracklets via the loader
1779
1780   if (fTrackletArray->GetEntriesFast() == 0)
1781     return kTRUE;
1782
1783   AliRunLoader *rl = AliRunLoader::Instance();
1784   AliDataLoader *dl = 0x0;
1785   if (rl)
1786     dl = rl->GetLoader("TRDLoader")->GetDataLoader("tracklets");
1787   if (!dl) {
1788     AliError("Could not get the tracklets data loader!");
1789     return kFALSE;
1790   }
1791
1792   TTree *trackletTree = dl->Tree();
1793   if (!trackletTree) {
1794     dl->MakeTree();
1795     trackletTree = dl->Tree();
1796   }
1797
1798   AliTRDtrackletMCM *trkl = 0x0;
1799   TBranch *trkbranch = trackletTree->GetBranch(fTrklBranchName.Data());
1800   if (!trkbranch)
1801     trkbranch = trackletTree->Branch(fTrklBranchName.Data(), "AliTRDtrackletMCM", &trkl, 32000);
1802
1803   for (Int_t iTracklet = 0; iTracklet < fTrackletArray->GetEntriesFast(); iTracklet++) {
1804     trkl = ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[iTracklet]);
1805     trkbranch->SetAddress(&trkl);
1806     trkbranch->Fill();
1807   }
1808
1809   return kTRUE;
1810 }
1811
1812 void AliTRDmcmSim::WriteData(AliTRDarrayADC *digits)
1813 {
1814   // write back the processed data configured by EBSF
1815   // EBSF = 1: unfiltered data; EBSF = 0: filtered data
1816   // zero-suppressed valued are written as -1 to digits
1817
1818   if( !CheckInitialized() )
1819     return;
1820
1821   Int_t offset = (fMcmPos % 4 + 1) * 21 + (fRobPos % 2) * 84 - 1;
1822
1823   if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBSF, fDetector, fRobPos, fMcmPos) != 0) // store unfiltered data
1824   {
1825     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
1826       if (~fZSMap[iAdc] == 0) {
1827         for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
1828           digits->SetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin, -1);
1829         }
1830       }
1831       else if (iAdc < 2 || iAdc == 20) {
1832         for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
1833           digits->SetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin, (fADCR[iAdc][iTimeBin] >> fgkAddDigits) - fgAddBaseline);
1834         }
1835       }
1836     }
1837   }
1838   else {
1839     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
1840       if (~fZSMap[iAdc] != 0) {
1841         for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
1842           digits->SetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin, (fADCF[iAdc][iTimeBin] >> fgkAddDigits) - fgAddBaseline);
1843         }
1844       }
1845       else {
1846         for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
1847           digits->SetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin, -1);
1848         }
1849       }
1850     }
1851   }
1852 }
1853
1854
1855 // ******************************
1856 // PID section
1857 //
1858 // Memory area for the LUT: 0xC100 to 0xC3FF
1859 //
1860 // The addresses for the parameters (the order is optimized for maximum calculation speed in the MCMs):
1861 // 0xC028: cor1
1862 // 0xC029: nBins(sF)
1863 // 0xC02A: cor0
1864 // 0xC02B: TableLength
1865 // Defined in AliTRDtrapConfig.h
1866 //
1867 // The algorithm implemented in the TRAP program of the MCMs (Venelin Angelov)
1868 //  1) set the read pointer to the beginning of the Parameters in DMEM
1869 //  2) shift right the FitReg with the Q0 + (Q1 << 16) to get Q1
1870 //  3) read cor1 with rpointer++
1871 //  4) start cor1*Q1
1872 //  5) read nBins with rpointer++
1873 //  6) start nBins*cor1*Q1
1874 //  7) read cor0 with rpointer++
1875 //  8) swap hi-low parts in FitReg, now is Q1 + (Q0 << 16)
1876 //  9) shift right to get Q0
1877 // 10) start cor0*Q0
1878 // 11) read TableLength
1879 // 12) compare cor0*Q0 with nBins
1880 // 13) if >=, clip cor0*Q0 to nBins-1
1881 // 14) add cor0*Q0 to nBins*cor1*Q1
1882 // 15) compare the result with TableLength
1883 // 16) if >=, clip to TableLength-1
1884 // 17) read from the LUT 8 bits
1885
1886
1887 Int_t AliTRDmcmSim::GetPID(Int_t q0, Int_t q1)
1888 {
1889   // return PID calculated from charges accumulated in two time windows
1890
1891    ULong64_t addrQ0;
1892    ULong64_t addr;
1893
1894    UInt_t nBinsQ0 = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTnbins);  // number of bins in q0 / 4 !!
1895    UInt_t pidTotalSize = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTLength);
1896    if(nBinsQ0==0 || pidTotalSize==0)  // make sure we don't run into trouble if the value for Q0 is not configured
1897      return 0;                        // Q1 not configured is ok for 1D LUT
1898
1899    ULong_t corrQ0 = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTcor0, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1900    ULong_t corrQ1 = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTcor1, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1901    if(corrQ0==0)  // make sure we don't run into trouble if one of the values is not configured
1902       return 0;
1903
1904    addrQ0 = corrQ0;
1905    addrQ0 = (((addrQ0*q0)>>16)>>16); // because addrQ0 = (q0 * corrQ0) >> 32; does not work for unknown reasons
1906
1907    if(addrQ0 >= nBinsQ0) {  // check for overflow
1908       AliDebug(5,Form("Overflow in q0: %llu/4 is bigger then %u", addrQ0, nBinsQ0));
1909       addrQ0 = nBinsQ0 -1;
1910    }
1911
1912    addr = corrQ1;
1913    addr = (((addr*q1)>>16)>>16);
1914    addr = addrQ0 + nBinsQ0*addr; // because addr = addrQ0 + nBinsQ0* (((corrQ1*q1)>>32); does not work
1915
1916    if(addr >= pidTotalSize) {
1917       AliDebug(5,Form("Overflow in q1. Address %llu/4 is bigger then %u", addr, pidTotalSize));
1918       addr = pidTotalSize -1;
1919    }
1920
1921    // For a LUT with 11 input and 8 output bits, the first memory address is set to  LUT[0] | (LUT[1] << 8) | (LUT[2] << 16) | (LUT[3] << 24)
1922    // and so on
1923    UInt_t result = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTStart+(addr/4));
1924    return (result>>((addr%4)*8)) & 0xFF;
1925 }
1926
1927
1928
1929 // help functions, to be cleaned up
1930
1931 UInt_t AliTRDmcmSim::AddUintClipping(UInt_t a, UInt_t b, UInt_t nbits) const
1932 {
1933   //
1934   // This function adds a and b (unsigned) and clips to
1935   // the specified number of bits.
1936   //
1937
1938   UInt_t sum = a + b;
1939   if (nbits < 32)
1940   {
1941     UInt_t maxv = (1 << nbits) - 1;;
1942     if (sum > maxv)
1943       sum = maxv;
1944   }
1945   else
1946   {
1947     if ((sum < a) || (sum < b))
1948       sum = 0xFFFFFFFF;
1949   }
1950   return sum;
1951 }
1952
1953 void AliTRDmcmSim::Sort2(UShort_t  idx1i, UShort_t  idx2i, \
1954                             UShort_t  val1i, UShort_t  val2i, \
1955                             UShort_t * const idx1o, UShort_t * const idx2o, \
1956                             UShort_t * const val1o, UShort_t * const val2o) const
1957 {
1958   // sorting for tracklet selection
1959
1960     if (val1i > val2i)
1961     {
1962         *idx1o = idx1i;
1963         *idx2o = idx2i;
1964         *val1o = val1i;
1965         *val2o = val2i;
1966     }
1967     else
1968     {
1969         *idx1o = idx2i;
1970         *idx2o = idx1i;
1971         *val1o = val2i;
1972         *val2o = val1i;
1973     }
1974 }
1975
1976 void AliTRDmcmSim::Sort3(UShort_t  idx1i, UShort_t  idx2i, UShort_t  idx3i, \
1977                             UShort_t  val1i, UShort_t  val2i, UShort_t  val3i, \
1978                             UShort_t * const idx1o, UShort_t * const idx2o, UShort_t * const idx3o, \
1979                             UShort_t * const val1o, UShort_t * const val2o, UShort_t * const val3o)
1980 {
1981   // sorting for tracklet selection
1982
1983     Int_t sel;
1984
1985
1986     if (val1i > val2i) sel=4; else sel=0;
1987     if (val2i > val3i) sel=sel + 2;
1988     if (val3i > val1i) sel=sel + 1;
1989     switch(sel)
1990     {
1991         case 6 : // 1 >  2  >  3            => 1 2 3
1992         case 0 : // 1 =  2  =  3            => 1 2 3 : in this case doesn't matter, but so is in hardware!
1993             *idx1o = idx1i;
1994             *idx2o = idx2i;
1995             *idx3o = idx3i;
1996             *val1o = val1i;
1997             *val2o = val2i;
1998             *val3o = val3i;
1999             break;
2000
2001         case 4 : // 1 >  2, 2 <= 3, 3 <= 1  => 1 3 2
2002             *idx1o = idx1i;
2003             *idx2o = idx3i;
2004             *idx3o = idx2i;
2005             *val1o = val1i;
2006             *val2o = val3i;
2007             *val3o = val2i;
2008             break;
2009
2010         case 2 : // 1 <= 2, 2 > 3, 3 <= 1   => 2 1 3
2011             *idx1o = idx2i;
2012             *idx2o = idx1i;
2013             *idx3o = idx3i;
2014             *val1o = val2i;
2015             *val2o = val1i;
2016             *val3o = val3i;
2017             break;
2018
2019         case 3 : // 1 <= 2, 2 > 3, 3  > 1   => 2 3 1
2020             *idx1o = idx2i;
2021             *idx2o = idx3i;
2022             *idx3o = idx1i;
2023             *val1o = val2i;
2024             *val2o = val3i;
2025             *val3o = val1i;
2026             break;
2027
2028         case 1 : // 1 <= 2, 2 <= 3, 3 > 1   => 3 2 1
2029             *idx1o = idx3i;
2030             *idx2o = idx2i;
2031             *idx3o = idx1i;
2032             *val1o = val3i;
2033             *val2o = val2i;
2034             *val3o = val1i;
2035         break;
2036
2037         case 5 : // 1 > 2, 2 <= 3, 3 >  1   => 3 1 2
2038             *idx1o = idx3i;
2039             *idx2o = idx1i;
2040             *idx3o = idx2i;
2041             *val1o = val3i;
2042             *val2o = val1i;
2043             *val3o = val2i;
2044         break;
2045
2046         default: // the rest should NEVER happen!
2047             AliError("ERROR in Sort3!!!\n");
2048         break;
2049     }
2050 }
2051
2052 void AliTRDmcmSim::Sort6To4(UShort_t  idx1i, UShort_t  idx2i, UShort_t  idx3i, UShort_t  idx4i, UShort_t  idx5i, UShort_t  idx6i, \
2053                                UShort_t  val1i, UShort_t  val2i, UShort_t  val3i, UShort_t  val4i, UShort_t  val5i, UShort_t  val6i, \
2054                                UShort_t * const idx1o, UShort_t * const idx2o, UShort_t * const idx3o, UShort_t * const idx4o, \
2055                                UShort_t * const val1o, UShort_t * const val2o, UShort_t * const val3o, UShort_t * const val4o)
2056 {
2057   // sorting for tracklet selection
2058
2059     UShort_t idx21s, idx22s, idx23s, dummy;
2060     UShort_t val21s, val22s, val23s;
2061     UShort_t idx23as, idx23bs;
2062     UShort_t val23as, val23bs;
2063
2064     Sort3(idx1i, idx2i, idx3i, val1i, val2i, val3i,
2065                  idx1o, &idx21s, &idx23as,
2066                  val1o, &val21s, &val23as);
2067
2068     Sort3(idx4i, idx5i, idx6i, val4i, val5i, val6i,
2069                  idx2o, &idx22s, &idx23bs,
2070                  val2o, &val22s, &val23bs);
2071
2072     Sort2(idx23as, idx23bs, val23as, val23bs, &idx23s, &dummy, &val23s, &dummy);
2073
2074     Sort3(idx21s, idx22s, idx23s, val21s, val22s, val23s,
2075                  idx3o, idx4o, &dummy,
2076                  val3o, val4o, &dummy);
2077
2078 }
2079
2080 void AliTRDmcmSim::Sort6To2Worst(UShort_t  idx1i, UShort_t  idx2i, UShort_t  idx3i, UShort_t  idx4i, UShort_t  idx5i, UShort_t  idx6i, \
2081                                     UShort_t  val1i, UShort_t  val2i, UShort_t  val3i, UShort_t  val4i, UShort_t  val5i, UShort_t  val6i, \
2082                                     UShort_t * const idx5o, UShort_t * const idx6o)
2083 {
2084   // sorting for tracklet selection
2085
2086     UShort_t idx21s, idx22s, idx23s, dummy1, dummy2, dummy3, dummy4, dummy5;
2087     UShort_t val21s, val22s, val23s;
2088     UShort_t idx23as, idx23bs;
2089     UShort_t val23as, val23bs;
2090
2091     Sort3(idx1i, idx2i,   idx3i, val1i, val2i, val3i,
2092                  &dummy1, &idx21s, &idx23as,
2093                  &dummy2, &val21s, &val23as);
2094
2095     Sort3(idx4i, idx5i, idx6i, val4i, val5i, val6i,
2096                  &dummy1, &idx22s, &idx23bs,
2097                  &dummy2, &val22s, &val23bs);
2098
2099     Sort2(idx23as, idx23bs, val23as, val23bs, &idx23s, idx5o, &val23s, &dummy1);
2100
2101     Sort3(idx21s, idx22s, idx23s, val21s, val22s, val23s,
2102                  &dummy1, &dummy2, idx6o,
2103                  &dummy3, &dummy4, &dummy5);
2104 }
2105
2106
2107 // ----- I/O implementation -----
2108
2109 ostream& AliTRDmcmSim::Text(ostream& os)
2110 {
2111   // manipulator to activate output in text format (default)
2112
2113   os.iword(fgkFormatIndex) = 0;
2114   return os;
2115 }
2116
2117 ostream& AliTRDmcmSim::Cfdat(ostream& os)
2118 {
2119   // manipulator to activate output in CFDAT format
2120   // to send to the FEE via SCSN
2121
2122   os.iword(fgkFormatIndex) = 1;
2123   return os;
2124 }
2125
2126 ostream& AliTRDmcmSim::Raw(ostream& os)
2127 {
2128   // manipulator to activate output as raw data dump
2129
2130   os.iword(fgkFormatIndex) = 2;
2131   return os;
2132 }
2133
2134 ostream& operator<<(ostream& os, const AliTRDmcmSim& mcm)
2135 {
2136   // output implementation
2137
2138   // no output for non-initialized MCM
2139   if (!mcm.CheckInitialized())
2140     return os;
2141
2142   // ----- human-readable output -----
2143   if (os.iword(AliTRDmcmSim::fgkFormatIndex) == 0) {
2144
2145     os << "MCM " << mcm.fMcmPos << " on ROB " << mcm.fRobPos <<
2146       " in detector " << mcm.fDetector << std::endl;
2147
2148     os << "----- Unfiltered ADC data (10 bit) -----" << std::endl;
2149     os << "ch    ";
2150     for (Int_t iChannel = 0; iChannel < mcm.fgkNADC; iChannel++)
2151       os << std::setw(5) << iChannel;
2152     os << std::endl;
2153     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < mcm.fNTimeBin; iTimeBin++) {
2154       os << "tb " << std::setw(2) << iTimeBin << ":";
2155       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < mcm.fgkNADC; iChannel++) {
2156         os << std::setw(5) << (mcm.fADCR[iChannel][iTimeBin] >> mcm.fgkAddDigits);
2157       }
2158       os << std::endl;
2159     }
2160
2161     os << "----- Filtered ADC data (10+2 bit) -----" << std::endl;
2162     os << "ch    ";
2163     for (Int_t iChannel = 0; iChannel < mcm.fgkNADC; iChannel++)
2164       os << std::setw(4) << iChannel
2165          << ((~mcm.fZSMap[iChannel] != 0) ? "!" : " ");
2166     os << std::endl;
2167     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < mcm.fNTimeBin; iTimeBin++) {
2168       os << "tb " << std::setw(2) << iTimeBin << ":";
2169       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < mcm.fgkNADC; iChannel++) {
2170         os << std::setw(4) << (mcm.fADCF[iChannel][iTimeBin])
2171            << (((mcm.fZSMap[iChannel] & (1 << iTimeBin)) == 0) ? "!" : " ");
2172       }
2173       os << std::endl;
2174     }
2175   }
2176
2177   // ----- CFDAT output -----
2178   else if(os.iword(AliTRDmcmSim::fgkFormatIndex) == 1) {
2179     Int_t dest       = 127;
2180     Int_t addrOffset = 0x2000;
2181     Int_t addrStep   = 0x80;
2182
2183     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < mcm.fNTimeBin; iTimeBin++) {
2184       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < mcm.fgkNADC; iChannel++) {
2185         os << std::setw(5) << 10
2186            << std::setw(5) << addrOffset + iChannel * addrStep + iTimeBin
2187            << std::setw(5) << (mcm.fADCF[iChannel][iTimeBin])
2188            << std::setw(5) << dest << std::endl;
2189       }
2190       os << std::endl;
2191     }
2192   }
2193
2194   // ----- raw data ouptut -----
2195   else if (os.iword(AliTRDmcmSim::fgkFormatIndex) == 2) {
2196     Int_t   bufSize   = 300;
2197     UInt_t *buf       = new UInt_t[bufSize];
2198
2199     Int_t bufLength   = mcm.ProduceRawStream(&buf[0], bufSize);
2200
2201     for (Int_t i = 0; i < bufLength; i++)
2202       std::cout << "0x" << std::hex << buf[i] << std::dec << std::endl;
2203
2204     delete [] buf;
2205   }
2206
2207   else {
2208     os << "unknown format set" << std::endl;
2209   }
2210
2211   return os;
2212 }
2213
2214
2215 void AliTRDmcmSim::PrintFitRegXml(ostream& os) const
2216 {
2217   // print fit registres in XML format
2218
2219    bool tracklet=false;
2220
2221   for (Int_t cpu = 0; cpu < 4; cpu++) {
2222      if(fFitPtr[cpu] != 31)
2223         tracklet=true;
2224   }
2225
2226   if(tracklet==true) {
2227      os << "<nginject>" << std::endl;
2228      os << "<ack roc=\""<< fDetector <<  "\" cmndid=\"0\">" << std::endl;
2229      os << "<dmem-readout>" << std::endl;
2230      os << "<d det=\"" << fDetector << "\">" << std::endl;
2231      os << " <ro-board rob=\"" << fRobPos << "\">" << std::endl;
2232      os << "  <m mcm=\"" << fMcmPos << "\">" << std::endl;
2233
2234      for(int cpu=0; cpu<4; cpu++) {
2235         os << "   <c cpu=\"" << cpu << "\">" << std::endl;
2236         if(fFitPtr[cpu] != 31) {
2237            for(int adcch=fFitPtr[cpu]; adcch<fFitPtr[cpu]+2; adcch++) {
2238               os << "    <ch chnr=\"" << adcch << "\">"<< std::endl;
2239               os << "     <hits>"   << fFitReg[adcch].fNhits << "</hits>"<< std::endl;
2240               os << "     <q0>"     << fFitReg[adcch].fQ0/4 << "</q0>"<< std::endl;    // divided by 4 because in simulation we have 2 additional decimal places
2241               os << "     <q1>"     << fFitReg[adcch].fQ1/4 << "</q1>"<< std::endl;    // in the output
2242               os << "     <sumx>"   << fFitReg[adcch].fSumX << "</sumx>"<< std::endl;
2243               os << "     <sumxsq>" << fFitReg[adcch].fSumX2 << "</sumxsq>"<< std::endl;
2244               os << "     <sumy>"   << fFitReg[adcch].fSumY << "</sumy>"<< std::endl;
2245               os << "     <sumysq>" << fFitReg[adcch].fSumY2 << "</sumysq>"<< std::endl;
2246               os << "     <sumxy>"  << fFitReg[adcch].fSumXY << "</sumxy>"<< std::endl;
2247               os << "    </ch>" << std::endl;
2248            }
2249         }
2250         os << "      </c>" << std::endl;
2251      }
2252      os << "    </m>" << std::endl;
2253      os << "  </ro-board>" << std::endl;
2254      os << "</d>" << std::endl;
2255      os << "</dmem-readout>" << std::endl;
2256      os << "</ack>" << std::endl;
2257      os << "</nginject>" << std::endl;
2258   }
2259 }
2260
2261
2262 void AliTRDmcmSim::PrintTrackletsXml(ostream& os) const
2263 {
2264   // print tracklets in XML format
2265
2266    os << "<nginject>" << std::endl;
2267    os << "<ack roc=\""<< fDetector <<  "\" cmndid=\"0\">" << std::endl;
2268    os << "<dmem-readout>" << std::endl;
2269    os << "<d det=\"" << fDetector << "\">" << std::endl;
2270    os << "  <ro-board rob=\"" << fRobPos << "\">" << std::endl;
2271    os << "    <m mcm=\"" << fMcmPos << "\">" << std::endl;
2272
2273    Int_t pid, padrow, slope, offset;
2274    for(Int_t cpu=0; cpu<4; cpu++) {
2275       if(fMCMT[cpu] == 0x10001000) {
2276          pid=-1;
2277          padrow=-1;
2278          slope=-1;
2279          offset=-1;
2280       }
2281       else {
2282          pid    = (fMCMT[cpu] & 0xFF000000) >> 24;
2283          padrow = (fMCMT[cpu] & 0xF00000  ) >> 20;
2284          slope  = (fMCMT[cpu] & 0xFE000   ) >> 13;
2285          offset = (fMCMT[cpu] & 0x1FFF    ) ;
2286
2287       }
2288       os << "      <trk> <pid>" << pid << "</pid>" << " <padrow>" << padrow << "</padrow>"
2289          << " <slope>" << slope << "</slope>" << " <offset>" << offset << "</offset>" << "</trk>" << std::endl;
2290    }
2291
2292    os << "    </m>" << std::endl;
2293    os << "  </ro-board>" << std::endl;
2294    os << "</d>" << std::endl;
2295    os << "</dmem-readout>" << std::endl;
2296    os << "</ack>" << std::endl;
2297    os << "</nginject>" << std::endl;
2298 }
2299
2300
2301 void AliTRDmcmSim::PrintAdcDatHuman(ostream& os) const
2302 {
2303   // print ADC data in human-readable format
2304
2305    os << "MCM " << fMcmPos << " on ROB " << fRobPos <<
2306       " in detector " << fDetector << std::endl;
2307
2308    os << "----- Unfiltered ADC data (10 bit) -----" << std::endl;
2309    os << "ch    ";
2310    for (Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++)
2311       os << std::setw(5) << iChannel;
2312    os << std::endl;
2313    for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
2314       os << "tb " << std::setw(2) << iTimeBin << ":";
2315       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++) {
2316          os << std::setw(5) << (fADCR[iChannel][iTimeBin] >> fgkAddDigits);
2317       }
2318       os << std::endl;
2319    }
2320
2321    os << "----- Filtered ADC data (10+2 bit) -----" << std::endl;
2322    os << "ch    ";
2323    for (Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++)
2324       os << std::setw(4) << iChannel
2325          << ((~fZSMap[iChannel] != 0) ? "!" : " ");
2326    os << std::endl;
2327    for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
2328       os << "tb " << std::setw(2) << iTimeBin << ":";
2329       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++) {
2330          os << std::setw(4) << (fADCF[iChannel][iTimeBin])
2331             << (((fZSMap[iChannel] & (1 << iTimeBin)) == 0) ? "!" : " ");
2332       }
2333       os << std::endl;
2334    }
2335 }
2336
2337
2338 void AliTRDmcmSim::PrintAdcDatXml(ostream& os) const
2339 {
2340   // print ADC data in XML format
2341
2342    os << "<nginject>" << std::endl;
2343    os << "<ack roc=\""<< fDetector <<  "\" cmndid=\"0\">" << std::endl;
2344    os << "<dmem-readout>" << std::endl;
2345    os << "<d det=\"" << fDetector << "\">" << std::endl;
2346    os << " <ro-board rob=\"" << fRobPos << "\">" << std::endl;
2347    os << "  <m mcm=\"" << fMcmPos << "\">" << std::endl;
2348
2349     for(Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++) {
2350        os << "   <ch chnr=\"" << iChannel << "\">" << std::endl;
2351        for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
2352           os << "<tb>" << fADCF[iChannel][iTimeBin]/4 << "</tb>";
2353        }
2354        os << "   </ch>" << std::endl;
2355     }
2356
2357    os << "  </m>" << std::endl;
2358    os << " </ro-board>" << std::endl;
2359    os << "</d>" << std::endl;
2360    os << "</dmem-readout>" << std::endl;
2361    os << "</ack>" << std::endl;
2362    os << "</nginject>" << std::endl;
2363 }
2364
2365
2366
2367 void AliTRDmcmSim::PrintAdcDatDatx(ostream& os, Bool_t broadcast, Int_t timeBinOffset) const
2368 {
2369   // print ADC data in datx format (to send to FEE)
2370
2371    fTrapConfig->PrintDatx(os, 2602, 1, 0, 127);  // command to enable the ADC clock - necessary to write ADC values to MCM
2372    os << std::endl;
2373
2374    Int_t addrOffset = 0x2000;
2375    Int_t addrStep   = 0x80;
2376    Int_t addrOffsetEBSIA = 0x20;
2377
2378    for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
2379      for (Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++) {
2380        if ((iTimeBin < timeBinOffset) || (iTimeBin >= fNTimeBin+timeBinOffset)) {
2381          if(broadcast==kFALSE)
2382            fTrapConfig->PrintDatx(os, addrOffset+iChannel*addrStep+addrOffsetEBSIA+iTimeBin, 10, GetRobPos(),  GetMcmPos());
2383          else
2384            fTrapConfig->PrintDatx(os, addrOffset+iChannel*addrStep+addrOffsetEBSIA+iTimeBin, 10, 0, 127);
2385        }
2386        else {
2387          if(broadcast==kFALSE)
2388            fTrapConfig->PrintDatx(os, addrOffset+iChannel*addrStep+addrOffsetEBSIA+iTimeBin, (fADCF[iChannel][iTimeBin-timeBinOffset]/4), GetRobPos(),  GetMcmPos());
2389          else
2390            fTrapConfig->PrintDatx(os, addrOffset+iChannel*addrStep+addrOffsetEBSIA+iTimeBin, (fADCF[iChannel][iTimeBin-timeBinOffset]/4), 0, 127);
2391        }
2392      }
2393      os << std::endl;
2394    }
2395 }
2396
2397
2398 void AliTRDmcmSim::PrintPidLutHuman()
2399 {
2400   // print PID LUT in human readable format
2401
2402    UInt_t result;
2403
2404    UInt_t addrEnd = AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTStart + fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTLength)/4; // /4 because each addr contains 4 values
2405    UInt_t nBinsQ0 = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTnbins);
2406
2407    std::cout << "nBinsQ0: " << nBinsQ0 << std::endl;
2408    std::cout << "LUT table length: " << fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTLength) << std::endl;
2409
2410    if (nBinsQ0>0) {
2411      for(UInt_t addr=AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTStart; addr< addrEnd; addr++) {
2412        result = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(addr);
2413        std::cout << addr << " # x: " << ((addr-AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTStart)%((nBinsQ0)/4))*4 << ", y: " <<(addr-AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTStart)/(nBinsQ0/4)
2414                  << "  #  " <<((result>>0)&0xFF)
2415                  << " | "  << ((result>>8)&0xFF)
2416                  << " | "  << ((result>>16)&0xFF)
2417                  << " | "  << ((result>>24)&0xFF) << std::endl;
2418      }
2419    }
2420 }