TRD/AliTRDrawData.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 raw data conversion class                                            //
  21 //                                                                           //
  22 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  23
  24 #include <Riostream.h>
  25 #include <TMath.h>
  26
  27 #include "AliDAQ.h"
  28 #include "AliRawDataHeader.h"
  29 #include "AliRawReader.h"
  30 #include "AliLog.h"
  31
  32 #include "AliTRDrawData.h"
  33 #include "AliTRDdigitsManager.h"
  34 #include "AliTRDgeometry.h"
  35 #include "AliTRDdataArrayI.h"
  36 #include "AliTRDRawStream.h"
  37
  38 #include "AliTRDcalibDB.h"
  39 #include "AliFstream.h"
  40
  41 ClassImp(AliTRDrawData)
  42
  43 //_____________________________________________________________________________
  44 AliTRDrawData::AliTRDrawData()
  45   :TObject()
  46   ,fRawVersion(2)    // Default Raw Data version set here
  47   ,fGeo(0)
  48   ,fNumberOfDDLs(0)
  49 {
  50   //
  51   // Default constructor
  52   //
  53
  54 }
  55
  56 //_____________________________________________________________________________
  57 AliTRDrawData::AliTRDrawData(const AliTRDrawData &r)
  58   :TObject(r)
  59   ,fRawVersion(2)    // Default Raw Data version set here
  60   ,fGeo(0)
  61   ,fNumberOfDDLs(0)
  62 {
  63   //
  64   // Copy constructor
  65   //
  66
  67 }
  68
  69 //_____________________________________________________________________________
  70 AliTRDrawData::~AliTRDrawData()
  71 {
  72   //
  73   // Destructor
  74   //
  75
  76 }
  77
  78 //_____________________________________________________________________________
  79 Bool_t AliTRDrawData::SetRawVersion(Int_t v)
  80 {
  81   //
  82   // Set the raw data version (Currently only version 0, 1 and 2 are available)
  83   //
  84
  85   if ( (v >= 0) && (v <= 2) ) {
  86     fRawVersion = v;
  87     return kTRUE;
  88   }
  89
  90   return kFALSE;
  91
  92 }
  93
  94 //_____________________________________________________________________________
  95 Bool_t AliTRDrawData::Digits2Raw(TTree *digitsTree, TTree *tracks )
  96 {
  97   //
  98   // Initialize necessary parameters and call one
  99   // of the raw data simulator selected by SetRawVersion.
 100   //
 101   // Currently tracklet output is not spported yet and it
 102   // will be supported in higher version simulator.
 103   //
 104
 105   fNumberOfDDLs = AliDAQ::NumberOfDdls("TRD");
 106
 107   AliTRDdigitsManager* digitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 108
 109   if (!digitsManager->ReadDigits(digitsTree)) {
 110     delete digitsManager;
 111     return kFALSE;
 112   }
 113
 114   if (tracks != NULL) {
 115     delete digitsManager;
 116     AliError("Tracklet input is not supported yet.");
 117     return kFALSE;
 118   }
 119
 120   fGeo = new AliTRDgeometry();
 121
 122   if (!AliTRDcalibDB::Instance()) {
 123     AliError("Could not get calibration object");
 124     delete fGeo;
 125     delete digitsManager;
 126     return kFALSE;
 127   }
 128
 129   Int_t retval = kTRUE;
 130
 131   // Call appropriate Raw Simulator
 132   if ( fRawVersion > 0 && fRawVersion <= 2 ) retval = Digits2Raw(digitsManager);
 133   else {
 134     retval = kFALSE;
 135     AliWarning(Form("Unsupported raw version (fRawVersion=%d).",fRawVersion));
 136   }
 137
 138   // Cleanup
 139   delete fGeo;
 140   delete digitsManager;
 141
 142   return retval;
 143
 144 }
 145
 146 //_____________________________________________________________________________
 147 Bool_t AliTRDrawData::Digits2Raw(AliTRDdigitsManager *digitsManager)
 148 {
 149   //
 150   // Raw data simulator for all versions > 0. This is prepared for real data.
 151   // This version simulate only raw data with ADC data and not with tracklet.
 152   //
 153
 154   const Int_t kMaxHcWords = (fGeo->TBmax()/3)*fGeo->ADCmax()*fGeo->MCMmax()*fGeo->ROBmaxC1()/2 + 100 + 20;
 155
 156   // Buffer to temporary store half chamber data
 157   UInt_t     *hc_buffer   = new UInt_t[kMaxHcWords];
 158
 159   // sect is same as iDDL, so I use only sect here.
 160   for (Int_t sect = 0; sect < fGeo->Nsect(); sect++) {
 161
 162     char name[1024];
 163     sprintf(name,"TRD_%d.ddl",sect + AliTRDRawStream::kDDLOffset);
 164
 165     AliFstream* of = new AliFstream(name);
 166
 167     // Write a dummy data header
 168     AliRawDataHeader  header;  // the event header
 169     UInt_t hpos = of->Tellp();
 170     of->WriteBuffer((char *) (& header), sizeof(header));
 171
 172     // Reset payload byte size (payload does not include header).
 173     Int_t npayloadbyte = 0;
 174
 175     // GTU common data header (5x4 bytes per super module, shows link mask)
 176     for( Int_t cham = 0; cham < fGeo->Ncham(); cham++ ) {
 177       UInt_t GtuCdh = (UInt_t)(0xe << 28);
 178       for( Int_t plan = 0; plan < fGeo->Nplan(); plan++) {
 179         Int_t iDet = fGeo->GetDetector(plan, cham, sect);
 180         // If chamber status is ok, we assume that the optical link is also OK.
 181         // This is shown in the GTU link mask.
 182         if ( AliTRDcalibDB::Instance()->GetChamberStatus(iDet) )
 183           GtuCdh = GtuCdh | (3 << (2*plan));
 184       }
 185       of->WriteBuffer((char *) (& GtuCdh), sizeof(GtuCdh));
 186       npayloadbyte += 4;
 187     }
 188
 189     // Prepare chamber data
 190     for( Int_t cham = 0; cham < fGeo->Ncham(); cham++) {
 191       for( Int_t plan = 0; plan < fGeo->Nplan(); plan++) {
 192
 193         Int_t iDet = fGeo->GetDetector(plan,cham,sect);
 194
 195         // Get the digits array
 196         AliTRDdataArrayI *digits = digitsManager->GetDigits(iDet);
 197         digits->Expand();
 198
 199         Int_t hcwords = 0;
 200
 201         // Process A side of the chamber
 202         if ( fRawVersion >= 1 && fRawVersion <= 2 ) hcwords = ProduceHcDataV1andV2(digits,0,iDet,hc_buffer,kMaxHcWords);
 203         of->WriteBuffer((char *) hc_buffer, hcwords*4);
 204         npayloadbyte += hcwords*4;
 205
 206         // Process B side of the chamber
 207         if ( fRawVersion >= 1 && fRawVersion <= 2 ) hcwords = ProduceHcDataV1andV2(digits,1,iDet,hc_buffer,kMaxHcWords);
 208         of->WriteBuffer((char *) hc_buffer, hcwords*4);
 209         npayloadbyte += hcwords*4;
 210
 211       }
 212     }
 213
 214     // Complete header
 215     header.fSize = UInt_t(of->Tellp()) - hpos;
 216     header.SetAttribute(0);  // Valid data
 217     of->Seekp(hpos);         // Rewind to header position
 218     of->WriteBuffer((char *) (& header), sizeof(header));
 219     delete of;
 220   }
 221
 222   delete hc_buffer;
 223   return kTRUE;
 224
 225 }
 226
 227 //_____________________________________________________________________________
 228 Int_t AliTRDrawData::ProduceHcDataV1andV2(AliTRDdataArrayI *digits, Int_t side
 229                                         , Int_t det, UInt_t *buf, Int_t maxSize)
 230 {
 231   //
 232   // This function simulates: 1) SM-I commissiong data Oct. 06 (fRawVersion == 1).
 233   //                          2) Full Raw Production Version   (fRawVersion == 2)
 234   //
 235   // Produce half chamber data (= an ORI data) for the given chamber (det) and side (side)
 236   // where
 237   //
 238   //   side=0 means A side with ROB positions 0, 2, 4, 6.
 239   //   side=1 means B side with ROB positions 1, 3, 5, 7.
 240   //
 241   // Chamber type (C0 orC1) is determined by "det" automatically.
 242   // Appropriate size of buffer (*buf) must be prepared prior to calling this function.
 243   // Pointer to the buffer and its size must be given to "buf" and "maxSize".
 244   // Return value is the number of valid data filled in the buffer in unit of 32 bits
 245   // UInt_t words.
 246   // If buffer size if too small, the data is truncated with the buffer size however
 247   // the function will finish without crash (this behaviour is similar to the MCM).
 248   //
 249
 250   Int_t          nw = 0;                       // Number of written    words
 251   Int_t          of = 0;                       // Number of overflowed words
 252   Int_t        plan = fGeo->GetPlane( det );   // Plane
 253   Int_t        cham = fGeo->GetChamber( det ); // Chamber
 254   Int_t        sect = fGeo->GetSector( det );  // Sector (=iDDL)
 255   Int_t        nRow = fGeo->GetRowMax( plan, cham, sect );
 256   Int_t        nCol = fGeo->GetColMax( plan );
 257   const Int_t nTBin = AliTRDcalibDB::Instance()->GetNumberOfTimeBins();
 258   Int_t      kCtype = 0;                       // Chamber type (0:C0, 1:C1)
 259   Int_t         iEv = 0xA;                     // Event ID. Now fixed to 10, how do I get event id?
 260   UInt_t          x = 0;                       // General used number
 261
 262   // Check the nCol and nRow.
 263   if ((nCol == 144) &&
 264       (nRow == 16 || nRow == 12)) {
 265     kCtype = (nRow-12) / 4;
 266   }
 267   else {
 268     AliError(Form("This type of chamber is not supported (nRow=%d, nCol=%d)."
 269                  ,nRow,nCol));
 270     return 0;
 271   }
 272
 273   AliDebug(1,Form("Producing raw data for sect=%d plan=%d cham=%d side=%d"
 274                  ,sect,plan,cham,side));
 275
 276   // Tracklet should be processed here but not implemented yet
 277
 278   // Write end of tracklet marker
 279   if (nw < maxSize) {
 280     buf[nw++] = kEndoftrackletmarker;
 281   }
 282   else {
 283     of++;
 284   }
 285
 286   // Half Chamber header
 287   if      ( fRawVersion == 1 ) {
 288     // Now it is the same version as used in SM-I commissioning.
 289     Int_t  dcs = det+100;      // DCS Serial (in simulation, it is meaningless
 290     x = (dcs<<20) | (sect<<15) | (plan<<12) | (cham<<9) | (side<<8) | 1;
 291     if (nw < maxSize) {
 292       buf[nw++] = x;
 293     }
 294     else {
 295       of++;
 296     }
 297   }
 298   else if ( fRawVersion == 2 ) {
 299     // h[0] (there are 3 HC header)
 300     Int_t minorv = 0;      // The minor version number
 301     Int_t add    = 1;      // The number of additional header words to follow
 302     x = (1<<31) | (fRawVersion<<24) | (minorv<<17) | (add<<14) | (sect<<9) | (plan<<6) | (cham<<3) | (side<<2) | 1;
 303     if (nw < maxSize) {
 304       buf[nw++] = x;
 305     }
 306     else {
 307       of++;
 308     }
 309     // h[1]
 310     Int_t bc_ctr   = 99; // bunch crossing counter. Here it is set to 99 always for no reason
 311     Int_t pt_ctr   = 15; // pretrigger counter. Here it is set to 15 always for no reason
 312     Int_t pt_phase = 11; // pretrigger phase. Here it is set to 11 always for no reason
 313     x = (bc_ctr<<16) | (pt_ctr<<12) | (pt_phase<<8) | ((nTBin-1)<<2) | 1;
 314     if (nw < maxSize) {
 315       buf[nw++] = x;
 316     }
 317     else {
 318       of++;
 319     }
 320     // h[2]
 321     Int_t ped_setup       = 1;    // Pedestal filter setup (0:1). Here it is always 1 for no reason
 322     Int_t gain_setup      = 1;    // Gain filter setup (0:1). Here it is always 1 for no reason
 323     Int_t tail_setup      = 1;    // Tail filter setup (0:1). Here it is always 1 for no reason
 324     Int_t xt_setup        = 0;    // Cross talk filter setup (0:1). Here it is always 0 for no reason
 325     Int_t nonlin_setup    = 0;    // Nonlinearity filter setup (0:1). Here it is always 0 for no reason
 326     Int_t bypass_setup    = 0;    // Filter bypass (for raw data) setup (0:1). Here it is always 0 for no reason
 327     Int_t common_additive = 10;   // Digital filter common additive (0:63). Here it is always 10 for no reason
 328     x = (ped_setup<<31) | (gain_setup<<30) | (tail_setup<<29) | (xt_setup<<28) | (nonlin_setup<<27)
 329       | (bypass_setup<<26) | (common_additive<<20) | 1;
 330     if (nw < maxSize) {
 331       buf[nw++] = x;
 332     }
 333     else {
 334       of++;
 335     }
 336   }
 337
 338   // Scan for ROB and MCM
 339   for (Int_t iRobRow = 0; iRobRow < (kCtype + 3); iRobRow++ ) {
 340     Int_t iRob = iRobRow * 2 + side;
 341     for (Int_t iMcm = 0; iMcm < fGeo->MCMmax(); iMcm++ ) {
 342       Int_t padrow = iRobRow * 4 + iMcm / 4;
 343
 344       // MCM header
 345       x = ((iRob * fGeo->MCMmax() + iMcm) << 24) | ((iEv % 0x100000) << 4) | 0xC;
 346       if (nw < maxSize) {
 347         buf[nw++] = x;
 348       }
 349       else {
 350         of++;
 351       }
 352
 353       // ADC data
 354       for (Int_t iAdc = 0; iAdc < 21; iAdc++ ) {
 355         Int_t padcol = fGeo->GetPadColFromADC(iRob, iMcm, iAdc);
 356         UInt_t aa = !(iAdc & 1) + 2;
 357         UInt_t *a = new UInt_t[nTBin+2];
 358         // 3 timebins are packed into one 32 bits word
 359         for (Int_t iT = 0; iT < nTBin; iT+=3) {
 360           if ((padcol >=    0) && (padcol <  nCol)) {
 361             a[iT  ] = ((iT    ) < nTBin ) ? digits->GetDataUnchecked(padrow,padcol,iT    ) : 0;
 362             a[iT+1] = ((iT + 1) < nTBin ) ? digits->GetDataUnchecked(padrow,padcol,iT + 1) : 0;
 363             a[iT+2] = ((iT + 2) < nTBin ) ? digits->GetDataUnchecked(padrow,padcol,iT + 2) : 0;
 364           }
 365           else {
 366             a[iT] = a[iT+1] = a[iT+2] = 0; // This happenes at the edge of chamber (should be pedestal! How?)
 367           }
 368           x = (a[iT+2] << 22) | (a[iT+1] << 12) | (a[iT] << 2) | aa;
 369           if (nw < maxSize) {
 370             buf[nw++] = x;
 371           }
 372           else {
 373             of++;
 374           }
 375         }
 376         // Diagnostics
 377         Float_t avg = 0;
 378         Float_t rms = 0;
 379         for (Int_t iT = 0; iT < nTBin; iT++) {
 380           avg += (Float_t) (a[iT]);
 381         }
 382         avg /= (Float_t) nTBin;
 383         for (Int_t iT = 0; iT < nTBin; iT++) {
 384           rms += ((Float_t) (a[iT]) - avg) * ((Float_t) (a[iT]) - avg);
 385         }
 386         rms = TMath::Sqrt(rms / (Float_t) nTBin);
 387         if (rms > 1.7) {
 388           AliDebug(2,Form("Large RMS (>1.7)  (ROB,MCM,ADC)=(%02d,%02d,%02d), avg=%03.1f, rms=%03.1f"
 389                           ,iRob,iMcm,iAdc,avg,rms));
 390         }
 391         delete a;
 392       }
 393     }
 394   }
 395
 396   // Write end of raw data marker
 397   if (nw < maxSize) {
 398     buf[nw++] = kEndofrawdatamarker;
 399   }
 400   else {
 401     of++;
 402   }
 403   if (of != 0) {
 404     AliWarning("Buffer overflow. Data is truncated. Please increase buffer size and recompile.");
 405   }
 406
 407   return nw;
 408
 409 }
 410
 411 //_____________________________________________________________________________
 412 AliTRDdigitsManager *AliTRDrawData::Raw2Digits(AliRawReader *rawReader)
 413 {
 414   //
 415   // Vx of the raw data reading
 416   //
 417
 418   AliTRDdataArrayI *digits = 0;
 419   AliTRDdataArrayI *track0 = 0;
 420   AliTRDdataArrayI *track1 = 0;
 421   AliTRDdataArrayI *track2 = 0;
 422
 423   // Create the digits manager
 424   AliTRDdigitsManager* digitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 425   digitsManager->CreateArrays();
 426
 427   AliTRDRawStream input(rawReader);
 428   input.SetRawVersion( fRawVersion );
 429   input.Init();
 430
 431   // Loop through the digits
 432   Int_t lastdet = -1;
 433   Int_t det    = 0;
 434   Int_t it = 0;
 435   while (input.Next())
 436     {
 437
 438       det    = input.GetDet();
 439
 440       if (det != lastdet)
 441         {
 442
 443           lastdet = det;
 444
 445           if (digits) digits->Compress(1,0);
 446           if (track0) track0->Compress(1,0);
 447           if (track1) track1->Compress(1,0);
 448           if (track2) track2->Compress(1,0);
 449
 450           // Add a container for the digits of this detector
 451           digits = digitsManager->GetDigits(det);
 452           track0 = digitsManager->GetDictionary(det,0);
 453           track1 = digitsManager->GetDictionary(det,1);
 454           track2 = digitsManager->GetDictionary(det,2);
 455
 456           // Allocate memory space for the digits buffer
 457           if (digits->GetNtime() == 0)
 458             {
 459               digits->Allocate(input.GetMaxRow(),input.GetMaxCol(), input.GetNumberOfTimeBins());
 460               track0->Allocate(input.GetMaxRow(),input.GetMaxCol(), input.GetNumberOfTimeBins());
 461               track1->Allocate(input.GetMaxRow(),input.GetMaxCol(), input.GetNumberOfTimeBins());
 462               track2->Allocate(input.GetMaxRow(),input.GetMaxCol(), input.GetNumberOfTimeBins());
 463             }
 464         }
 465
 466       for (it = 0; it < 3; it++)
 467         {
 468           if ( input.GetTimeBin() + it < input.GetNumberOfTimeBins() )
 469             {
 470               digits->SetDataUnchecked(input.GetRow(), input.GetCol(),
 471                                        input.GetTimeBin() + it, input.GetSignals()[it]);
 472               track0->SetDataUnchecked(input.GetRow(), input.GetCol(),
 473                                        input.GetTimeBin() + it, 0);
 474               track1->SetDataUnchecked(input.GetRow(), input.GetCol(),
 475                                        input.GetTimeBin() + it, 0);
 476               track2->SetDataUnchecked(input.GetRow(), input.GetCol(),
 477                                        input.GetTimeBin() + it, 0);
 478
 479             }
 480         }
 481   }
 482
 483   if (digits) digits->Compress(1,0);
 484   if (track0) track0->Compress(1,0);
 485   if (track1) track1->Compress(1,0);
 486   if (track2) track2->Compress(1,0);
 487
 488   return digitsManager;
 489
 490 }