TRD/AliTRDmcmSim.h

   1 #ifndef ALITRDMCMSIM_H
   2 #define ALITRDMCMSIM_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id$ */
   7
   8 ///////////////////////////////////////////////////////
   9 //                                                   //
  10 //  Multi Chip Module Simulation Class               //
  11 //                                                   //
  12 ///////////////////////////////////////////////////////
  13
  14 #include <TObject.h>
  15 #include "AliTRDCommonParam.h"
  16 #include "AliTRDcalibDB.h"
  17
  18 class TClonesArray;
  19
  20 class AliRunLoader;
  21 class AliTRDfeeParam;
  22 class AliTRDSimParam;
  23 class AliTRDtrapConfig;
  24 class AliTRDcalibDB;
  25 class AliTRDgeometry;
  26 class AliTRDpadPlane;
  27 class AliTRDarrayADC;
  28 class AliTRDdigitsManager;
  29
  30 class AliTRDmcmSim : public TObject {
  31  public:
  32                     AliTRDmcmSim();
  33   virtual          ~AliTRDmcmSim();
  34
  35           void      Init( Int_t cha, Int_t rob, Int_t mcm, Bool_t newEvent = kFALSE );   // Initialize MCM by the position parameters
  36           void      Reset();                                   // clears filter registers and internal data
  37
  38           Bool_t    LoadMCM(AliRunLoader* const runloader, Int_t det, Int_t rob, Int_t mcm);
  39           void      NoiseTest(Int_t nsamples, Int_t mean, Int_t sigma, Int_t inputGain = 1, Int_t inputTail = 2);
  40
  41           Int_t     GetDataRaw(Int_t iadc, Int_t timebin)      { return (fADCR[iadc][timebin] >> 2); } // Get unfiltered ADC data
  42           Int_t     GetDataFiltered(Int_t iadc, Int_t timebin) { return (fADCF[iadc][timebin] >> 2); } // Get filtered ADC data
  43           void      SetData(Int_t iadc, Int_t *adc);           // Set ADC data with array
  44           void      SetData(Int_t iadc, Int_t it, Int_t adc ); // Set ADC data
  45           void      SetData(AliTRDarrayADC *adcArray,
  46                             AliTRDdigitsManager *digitsManager = 0x0);         // Set ADC data from adcArray
  47           void      SetDataPedestal(Int_t iadc );              // Fill ADC data with pedestal values
  48   static  void      SetApplyCut(Bool_t applyCut) { fgApplyCut = applyCut; }
  49
  50           Int_t     GetDetector() const  { return fDetector;  };     // Returns Chamber ID (0-539)
  51           Int_t     GetRobPos() const { return fRobPos; };     // Returns ROB position (0-7)
  52           Int_t     GetMcmPos() const { return fMcmPos; };     // Returns MCM position (0-17) (16,17 are mergers)
  53           Int_t     GetRow() const    { return fRow;    };     // Returns Row number on chamber where the MCM is sitting
  54           Int_t     GetCol( Int_t iadc );                      // Get corresponding column (0-143) from for ADC channel iadc = [0:20]
  55           // for the ADC/Col mapping, see: http://wiki.kip.uni-heidelberg.de/ti/TRD/index.php/Image:ROB_MCM_numbering.pdf
  56   static  Bool_t    GetApplyCut() { return fgApplyCut; }
  57
  58           void WriteData(AliTRDarrayADC *digits);
  59           Bool_t StoreTracklets();                             // Stores tracklets via runloader
  60
  61           Int_t     ProduceRawStream( UInt_t *buf, Int_t bufsize, UInt_t iEv = 0 ); // Produce raw data stream - Read data format
  62           Int_t     ProduceTrackletStream( UInt_t *buf, Int_t bufsize ); // produce the tracklet stream for this MCM
  63
  64           // different stages of processing in the TRAP
  65           void      Filter();                                  // Apply digital filters for existing data (according to configuration)
  66           void      ZSMapping();                               // Do ZS mapping for existing data
  67           void      Tracklet();                                // Run tracklet preprocessor and perform tracklet fit
  68
  69           // apply individual filters to all channels and timebins
  70           void      FilterPedestal();                   // Apply pedestal filter
  71           void      FilterGain();                       // Apply gain filter
  72           void      FilterTail();                       // Apply tail filter
  73
  74           // filter initialization (resets internal registers)
  75           void      FilterPedestalInit();
  76           void      FilterGainInit();
  77           void      FilterTailInit(Int_t baseline); //??? automatic baseline??
  78
  79           // feed single sample to individual filter
  80           // this changes the internal registers
  81           // all filters operate on 12-bit values!
  82           UShort_t  FilterPedestalNextSample(Int_t adc, Int_t timebin, UShort_t value);
  83           UShort_t  FilterGainNextSample(Int_t adc, UShort_t value);
  84           UShort_t  FilterTailNextSample(Int_t adc, UShort_t value);
  85
  86           // tracklet calculation
  87           void      AddHitToFitreg(Int_t adc, UShort_t timebin, UShort_t qtot, Short_t ypos, Int_t label);
  88           void      CalcFitreg();
  89           void      TrackletSelection();
  90           void      FitTracklet();
  91
  92           TClonesArray* GetTrackletArray() const { return fTrackletArray; }
  93
  94           // data display
  95           void      Print(Option_t* const option="") const;   // print stored data to stdout
  96           void      Draw(Option_t* const option ="");         // draw data (ADC data, hits and tracklets)
  97           void      DumpData( char *f, char *target );  // Dump data stored (only for debugging)
  98
  99  protected:
 100           Bool_t    CheckInitialized();                 // Check whether the class is initialized
 101
 102           Bool_t    fInitialized;                       // Status whether the class is initialized or not
 103           Int_t     fMaxTracklets;                      // maximum number of tracklet-words submitted per mcm **new** //???
 104           Int_t     fDetector;                             // Chamber ID
 105           Int_t     fRobPos;                            // ROB Position on chamber
 106           Int_t     fMcmPos;                            // MCM Position on chamber
 107           Int_t     fRow;                               // Pad row number (0-11 or 0-15) of the MCM on chamber
 108           Int_t     fNADC;                              // Number of ADC (usually 21) //??? static const
 109           Int_t     fNTimeBin;                          // Number of Timebins (variable)  //??? why stored here? taken from TRAPconfig
 110           Int_t   **fADCR;                              // Array with MCM ADC values (Raw, 12 bit)
 111           Int_t   **fADCF;                              // Array with MCM ADC values (Filtered, 12 bit)
 112           UInt_t   *fMCMT;                              // tracklet word for one mcm/trap-chip **new** //??? needed?
 113           TClonesArray *fTrackletArray;                 // Array of AliTRDtrackletMCM which contains MC information in addition to the tracklet word
 114           Int_t   **fZSM;                               // Zero suppression map
 115           Int_t    *fZSM1Dim;                           // Zero suppression map (1 dimensional projection)
 116
 117           static const Int_t fgkAddDigits = 2;          // additional digits used for internal representation
 118                                                         // all internal data as after data control block (i.e. 12 bit), s. TRAP manual
 119           static const Int_t fgkNCPU = 4;               // Number of CPUs in the TRAP
 120           Int_t     fFitPtr[fgkNCPU];                   // pointer to the tracklet to be calculated by CPU i
 121           static const Int_t fgkNHitsMC = 100;          // maximum number of hits for which MC information is kept
 122
 123           // Parameter classes
 124           AliTRDfeeParam    *fFeeParam;                 // FEE parameters
 125           AliTRDtrapConfig  *fTrapConfig;               // TRAP config
 126           AliTRDSimParam    *fSimParam;                 // Simulation parameters
 127           AliTRDCommonParam *fCommonParam;              // common parameters
 128           AliTRDcalibDB     *fCal;                      // Calibration interface
 129           AliTRDgeometry    *fGeo;                      // Geometry
 130
 131           AliTRDdigitsManager *fDigitsManager;          // pointer to digits manager used for MC label calculation
 132
 133           // internal filter registers
 134           UInt_t*   fPedAcc;                            // Accumulator for pedestal filter
 135           UInt_t*   fGainCounterA;                      // Counter for values above FGTA in the gain filter
 136           UInt_t*   fGainCounterB;                      // Counter for values above FGTB in the gain filter
 137           UShort_t* fTailAmplLong;                      // Amplitude of the long component in the tail filter
 138           UShort_t* fTailAmplShort;                     // Amplitude of the short component in the tail filter
 139
 140           // hit detection
 141           // individual hits can be stored as MC info
 142           struct Hit_t {                                // Array of detected hits (only available in MC)
 143             Int_t fChannel;                             // ADC channel of the hit
 144             Int_t fTimebin;                             // timebin of the hit
 145             Int_t fQtot;                                // total charge of the hit
 146             Int_t fYpos;                                // calculated y-position
 147             Int_t fLabel;                               // label (only in MC)
 148           } fHits[fgkNHitsMC];
 149           Int_t fNHits;                                 // Number of detected hits
 150
 151           // tracklet calculation
 152           struct FitReg_t {                             // pointer to the 18 fit registers
 153             Int_t   fNhits;                             // number of hits
 154             UInt_t fQ0;                                 // charge accumulated in first window
 155             UInt_t fQ1;                                 // charge accumulated in second window
 156             UInt_t fSumX;                               // sum x
 157             Int_t fSumY;                                // sum y
 158             UInt_t fSumX2;                              // sum x**2
 159             UInt_t fSumY2;                              // sum y**2
 160             Int_t fSumXY;                               // sum x*y
 161           } *fFitReg;
 162
 163           //??? cleaning up
 164           void Sort2(UShort_t  idx1i, UShort_t  idx2i, UShort_t  val1i, UShort_t  val2i,
 165                      UShort_t *idx1o, UShort_t *idx2o, UShort_t *val1o, UShort_t *val2o) const;
 166           void Sort3(UShort_t  idx1i, UShort_t  idx2i, UShort_t  idx3i,
 167                      UShort_t  val1i, UShort_t  val2i, UShort_t  val3i,
 168                      UShort_t *idx1o, UShort_t *idx2o, UShort_t *idx3o,
 169                      UShort_t *val1o, UShort_t *val2o, UShort_t *val3o);
 170           void Sort6To4(UShort_t  idx1i, UShort_t  idx2i, UShort_t  idx3i, UShort_t  idx4i, UShort_t  idx5i, UShort_t  idx6i,
 171                         UShort_t  val1i, UShort_t  val2i, UShort_t  val3i, UShort_t  val4i, UShort_t  val5i, UShort_t  val6i,
 172                         UShort_t *idx1o, UShort_t *idx2o, UShort_t *idx3o, UShort_t *idx4o,
 173                         UShort_t *val1o, UShort_t *val2o, UShort_t *val3o, UShort_t *val4o);
 174           void Sort6To2Worst(UShort_t  idx1i, UShort_t  idx2i, UShort_t  idx3i, UShort_t  idx4i, UShort_t  idx5i, UShort_t  idx6i,
 175                              UShort_t  val1i, UShort_t  val2i, UShort_t  val3i, UShort_t  val4i, UShort_t  val5i, UShort_t  val6i,
 176                              UShort_t *idx5o, UShort_t *idx6o);
 177
 178           UInt_t AddUintClipping(UInt_t a, UInt_t b, UInt_t nbits) const;  // Add a and b (unsigned) with clipping to the maximum value representable by nbits
 179
 180  private:
 181           AliTRDmcmSim(const AliTRDmcmSim &m);             // not implemented
 182           AliTRDmcmSim &operator=(const AliTRDmcmSim &m);  // not implemented
 183
 184           static Bool_t fgApplyCut;
 185
 186   ClassDef(AliTRDmcmSim,4)
 187 };
 188
 189 #endif