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 "AliTRDCommonParam.h"
  39 #include "AliTRDcalibDB.h"
  40
  41 ClassImp(AliTRDrawData)
  42
  43 //_____________________________________________________________________________
  44 AliTRDrawData::AliTRDrawData()
  45   :TObject()
  46   ,fRawVersion(2)    // Default Raw Data version set here
  47   ,fCommonParam(0)
  48   ,fCalibration(0)
  49   ,fGeo(0)
  50   ,fNumberOfDDLs(0)
  51 {
  52   //
  53   // Default constructor
  54   //
  55
  56 }
  57
  58 //_____________________________________________________________________________
  59 AliTRDrawData::AliTRDrawData(const AliTRDrawData &r)
  60   :TObject(r)
  61   ,fRawVersion(2)    // Default Raw Data version set here
  62   ,fCommonParam(0)
  63   ,fCalibration(0)
  64   ,fGeo(0)
  65   ,fNumberOfDDLs(0)
  66 {
  67   //
  68   // Copy constructor
  69   //
  70
  71 }
  72
  73 //_____________________________________________________________________________
  74 AliTRDrawData::~AliTRDrawData()
  75 {
  76   //
  77   // Destructor
  78   //
  79
  80 }
  81
  82 //_____________________________________________________________________________
  83 Bool_t AliTRDrawData::SetRawVersion(Int_t v)
  84 {
  85   //
  86   // Set the raw data version (Currently only version 0, 1 and 2 are available)
  87   //
  88
  89   if ( (v >= 0) && (v <= 2) ) {
  90     fRawVersion = v;
  91     return kTRUE;
  92   }
  93
  94   return kFALSE;
  95
  96 }
  97
  98 //_____________________________________________________________________________
  99 Bool_t AliTRDrawData::Digits2Raw(TTree *digitsTree, TTree *tracks )
 100 {
 101   //
 102   // Initialize necessary parameters and call one
 103   // of the raw data simulator selected by SetRawVersion.
 104   //
 105   // Currently tracklet output is not spported yet and it
 106   // will be supported in higher version simulator.
 107   //
 108
 109   fNumberOfDDLs = AliDAQ::NumberOfDdls("TRD");
 110
 111   AliTRDdigitsManager* digitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 112
 113   if (!digitsManager->ReadDigits(digitsTree)) {
 114     delete digitsManager;
 115     return kFALSE;
 116   }
 117
 118   if (tracks != NULL) {
 119     delete digitsManager;
 120     AliError("Tracklet input is not supported yet.");
 121     return kFALSE;
 122   }
 123
 124   fGeo = new AliTRDgeometry();
 125
 126   fCommonParam = AliTRDCommonParam::Instance();
 127   if (!fCommonParam) {
 128     AliError("Could not get common params");
 129     delete fGeo;
 130     delete digitsManager;
 131     return kFALSE;
 132   }
 133
 134   fCalibration = AliTRDcalibDB::Instance();
 135   if (!fCalibration) {
 136     AliError("Could not get calibration object");
 137     delete fGeo;
 138     delete digitsManager;
 139     return kFALSE;
 140   }
 141
 142   Int_t retval = kTRUE;
 143
 144   // Call appropriate Raw Simulator
 145   if ( fRawVersion > 0 && fRawVersion <= 2 ) retval = Digits2Raw(digitsManager);
 146   else {
 147     retval = kFALSE;
 148     AliWarning(Form("Unsupported raw version (fRawVersion=%d).",fRawVersion));
 149   }
 150
 151   // Cleanup
 152   delete fGeo;
 153   delete digitsManager;
 154
 155   return retval;
 156
 157 }
 158
 159 //_____________________________________________________________________________
 160 Bool_t AliTRDrawData::Digits2Raw(AliTRDdigitsManager *digitsManager)
 161 {
 162   //
 163   // Raw data simulator for all versions > 0. This is prepared for real data.
 164   // This version simulate only raw data with ADC data and not with tracklet.
 165   //
 166
 167   const Int_t kMaxHcWords = (fGeo->TBmax()/3)*fGeo->ADCmax()*fGeo->MCMmax()*fGeo->ROBmaxC1()/2 + 100 + 20;
 168
 169   // Buffer to temporary store half chamber data
 170   UInt_t     *hc_buffer   = new UInt_t[kMaxHcWords];
 171
 172   // sect is same as iDDL, so I use only sect here.
 173   for (Int_t sect = 0; sect < fGeo->Nsect(); sect++) {
 174
 175     char name[1024];
 176     sprintf(name,"TRD_%d.ddl",sect + AliTRDRawStream::kDDLOffset);
 177
 178 #ifndef __DECCXX
 179     ofstream *of = new ofstream(name, ios::binary);
 180 #else
 181     ofstream *of = new ofstream(name);
 182 #endif
 183
 184     // Write a dummy data header
 185     AliRawDataHeader  header;  // the event header
 186     UInt_t hpos = of->tellp();
 187     of->write((char *) (& header), sizeof(header));
 188
 189     // Reset payload byte size (payload does not include header).
 190     Int_t npayloadbyte = 0;
 191
 192     // GTU common data header (5x4 bytes per super module, shows link mask)
 193     for( Int_t cham = 0; cham < fGeo->Ncham(); cham++ ) {
 194       UInt_t GtuCdh = (UInt_t)(0xe << 28);
 195       for( Int_t plan = 0; plan < fGeo->Nplan(); plan++) {
 196         Int_t iDet = fGeo->GetDetector(plan, cham, sect);
 197         // If chamber status is ok, we assume that the optical link is also OK.
 198         // This is shown in the GTU link mask.
 199         if ( fCalibration->GetChamberStatus(iDet) )
 200           GtuCdh = GtuCdh | (3 << (2*plan));
 201       }
 202       of->write((char *) (& GtuCdh), sizeof(GtuCdh));
 203       npayloadbyte += 4;
 204     }
 205
 206     // Prepare chamber data
 207     for( Int_t cham = 0; cham < fGeo->Ncham(); cham++) {
 208       for( Int_t plan = 0; plan < fGeo->Nplan(); plan++) {
 209
 210         Int_t iDet = fGeo->GetDetector(plan,cham,sect);
 211
 212         // Get the digits array
 213         AliTRDdataArrayI *digits = digitsManager->GetDigits(iDet);
 214         digits->Expand();
 215
 216         Int_t hcwords = 0;
 217
 218         // Process A side of the chamber
 219         if ( fRawVersion >= 1 && fRawVersion <= 2 ) hcwords = ProduceHcDataV1andV2(digits,0,iDet,hc_buffer,kMaxHcWords);
 220         of->write((char *) hc_buffer, hcwords*4);
 221         npayloadbyte += hcwords*4;
 222
 223         // Process B side of the chamber
 224         if ( fRawVersion >= 1 && fRawVersion <= 2 ) hcwords = ProduceHcDataV1andV2(digits,1,iDet,hc_buffer,kMaxHcWords);
 225         of->write((char *) hc_buffer, hcwords*4);
 226         npayloadbyte += hcwords*4;
 227
 228       }
 229     }
 230
 231     // Complete header
 232     header.fSize = UInt_t(of->tellp()) - hpos;
 233     header.SetAttribute(0);  // Valid data
 234     of->seekp(hpos);         // Rewind to header position
 235     of->write((char *) (& header), sizeof(header));
 236     of->close();
 237     delete of;
 238
 239   }
 240
 241   delete hc_buffer;
 242   return kTRUE;
 243
 244 }
 245
 246 //_____________________________________________________________________________
 247 Int_t AliTRDrawData::ProduceHcDataV1andV2(AliTRDdataArrayI *digits, Int_t side
 248                                         , Int_t det, UInt_t *buf, Int_t maxSize)
 249 {
 250   //
 251   // This function simulates: 1) SM-I commissiong data Oct. 06 (fRawVersion == 1).
 252   //                          2) Full Raw Production Version   (fRawVersion == 2)
 253   //
 254   // Produce half chamber data (= an ORI data) for the given chamber (det) and side (side)
 255   // where
 256   //
 257   //   side=0 means A side with ROB positions 0, 2, 4, 6.
 258   //   side=1 means B side with ROB positions 1, 3, 5, 7.
 259   //
 260   // Chamber type (C0 orC1) is determined by "det" automatically.
 261   // Appropriate size of buffer (*buf) must be prepared prior to calling this function.
 262   // Pointer to the buffer and its size must be given to "buf" and "maxSize".
 263   // Return value is the number of valid data filled in the buffer in unit of 32 bits
 264   // UInt_t words.
 265   // If buffer size if too small, the data is truncated with the buffer size however
 266   // the function will finish without crash (this behaviour is similar to the MCM).
 267   //
 268
 269   Int_t          nw = 0;                       // Number of written    words
 270   Int_t          of = 0;                       // Number of overflowed words
 271   Int_t        plan = fGeo->GetPlane( det );   // Plane
 272   Int_t        cham = fGeo->GetChamber( det ); // Chamber
 273   Int_t        sect = fGeo->GetSector( det );  // Sector (=iDDL)
 274   Int_t        nRow = fCommonParam->GetRowMax( plan, cham, sect );
 275   Int_t        nCol = fCommonParam->GetColMax( plan );
 276   const Int_t nTBin = fCalibration->GetNumberOfTimeBins();
 277   Int_t      kCtype = 0;                       // Chamber type (0:C0, 1:C1)
 278   Int_t         iEv = 0xA;                     // Event ID. Now fixed to 10, how do I get event id?
 279   UInt_t          x = 0;                       // General used number
 280
 281   // Check the nCol and nRow.
 282   if ((nCol == 144) &&
 283       (nRow == 16 || nRow == 12)) {
 284     kCtype = (nRow-12) / 4;
 285   }
 286   else {
 287     AliError(Form("This type of chamber is not supported (nRow=%d, nCol=%d)."
 288                  ,nRow,nCol));
 289     return 0;
 290   }
 291
 292   AliDebug(1,Form("Producing raw data for sect=%d plan=%d cham=%d side=%d"
 293                  ,sect,plan,cham,side));
 294
 295   // Tracklet should be processed here but not implemented yet
 296
 297   // Write end of tracklet marker
 298   if (nw < maxSize) {
 299     buf[nw++] = kEndoftrackletmarker;
 300   }
 301   else {
 302     of++;
 303   }
 304
 305   // Half Chamber header
 306   if      ( fRawVersion == 1 ) {
 307     // Now it is the same version as used in SM-I commissioning.
 308     Int_t  dcs = det+100;      // DCS Serial (in simulation, it is meaningless
 309     x = (dcs<<20) | (sect<<15) | (plan<<12) | (cham<<9) | (side<<8) | 1;
 310     if (nw < maxSize) {
 311       buf[nw++] = x;
 312     }
 313     else {
 314       of++;
 315     }
 316   }
 317   else if ( fRawVersion == 2 ) {
 318     // h[0] (there are 3 HC header)
 319     Int_t minorv = 0;      // The minor version number
 320     Int_t add    = 1;      // The number of additional header words to follow
 321     x = (1<<31) | (fRawVersion<<24) | (minorv<<17) | (add<<14) | (sect<<9) | (plan<<6) | (cham<<3) | (side<<2) | 1;
 322     if (nw < maxSize) {
 323       buf[nw++] = x;
 324     }
 325     else {
 326       of++;
 327     }
 328     // h[1]
 329     Int_t bc_ctr   = 99; // bunch crossing counter. Here it is set to 99 always for no reason
 330     Int_t pt_ctr   = 15; // pretrigger counter. Here it is set to 15 always for no reason
 331     Int_t pt_phase = 11; // pretrigger phase. Here it is set to 11 always for no reason
 332     x = (bc_ctr<<16) | (pt_ctr<<12) | (pt_phase<<8) | ((nTBin-1)<<2) | 1;
 333     if (nw < maxSize) {
 334       buf[nw++] = x;
 335     }
 336     else {
 337       of++;
 338     }
 339     // h[2]
 340     Int_t ped_setup       = 1;    // Pedestal filter setup (0:1). Here it is always 1 for no reason
 341     Int_t gain_setup      = 1;    // Gain filter setup (0:1). Here it is always 1 for no reason
 342     Int_t tail_setup      = 1;    // Tail filter setup (0:1). Here it is always 1 for no reason
 343     Int_t xt_setup        = 0;    // Cross talk filter setup (0:1). Here it is always 0 for no reason
 344     Int_t nonlin_setup    = 0;    // Nonlinearity filter setup (0:1). Here it is always 0 for no reason
 345     Int_t bypass_setup    = 0;    // Filter bypass (for raw data) setup (0:1). Here it is always 0 for no reason
 346     Int_t common_additive = 10;   // Digital filter common additive (0:63). Here it is always 10 for no reason
 347     x = (ped_setup<<31) | (gain_setup<<30) | (tail_setup<<29) | (xt_setup<<28) | (nonlin_setup<<27)
 348       | (bypass_setup<<26) | (common_additive<<20) | 1;
 349     if (nw < maxSize) {
 350       buf[nw++] = x;
 351     }
 352     else {
 353       of++;
 354     }
 355   }
 356
 357   // Scan for ROB and MCM
 358   for (Int_t iRobRow = 0; iRobRow < (kCtype + 3); iRobRow++ ) {
 359     Int_t iRob = iRobRow * 2 + side;
 360     for (Int_t iMcm = 0; iMcm < fGeo->MCMmax(); iMcm++ ) {
 361       Int_t padrow = iRobRow * 4 + iMcm / 4;
 362
 363       // MCM header
 364       x = ((iRob * fGeo->MCMmax() + iMcm) << 24) | ((iEv % 0x100000) << 4) | 0xC;
 365       if (nw < maxSize) {
 366         buf[nw++] = x;
 367       }
 368       else {
 369         of++;
 370       }
 371
 372       // ADC data
 373       for (Int_t iAdc = 0; iAdc < 21; iAdc++ ) {
 374         Int_t padcol = fGeo->GetPadColFromADC(iRob, iMcm, iAdc);
 375         UInt_t aa = !(iAdc & 1) + 2;
 376         UInt_t *a = new UInt_t[nTBin+2];
 377         // 3 timebins are packed into one 32 bits word
 378         for (Int_t iT = 0; iT < nTBin; iT+=3) {
 379           if ((padcol >=    0) && (padcol <  nCol)) {
 380             a[iT  ] = ((iT    ) < nTBin ) ? digits->GetDataUnchecked(padrow,padcol,iT    ) : 0;
 381             a[iT+1] = ((iT + 1) < nTBin ) ? digits->GetDataUnchecked(padrow,padcol,iT + 1) : 0;
 382             a[iT+2] = ((iT + 2) < nTBin ) ? digits->GetDataUnchecked(padrow,padcol,iT + 2) : 0;
 383           }
 384           else {
 385             a[iT] = a[iT+1] = a[iT+2] = 0; // This happenes at the edge of chamber (should be pedestal! How?)
 386           }
 387           x = (a[iT+2] << 22) | (a[iT+1] << 12) | (a[iT] << 2) | aa;
 388           if (nw < maxSize) {
 389             buf[nw++] = x;
 390           }
 391           else {
 392             of++;
 393           }
 394         }
 395         // Diagnostics
 396         Float_t avg = 0;
 397         Float_t rms = 0;
 398         for (Int_t iT = 0; iT < nTBin; iT++) {
 399           avg += (Float_t) (a[iT]);
 400         }
 401         avg /= (Float_t) nTBin;
 402         for (Int_t iT = 0; iT < nTBin; iT++) {
 403           rms += ((Float_t) (a[iT]) - avg) * ((Float_t) (a[iT]) - avg);
 404         }
 405         rms = TMath::Sqrt(rms / (Float_t) nTBin);
 406         if (rms > 1.7) {
 407           AliDebug(2,Form("Large RMS (>1.7)  (ROB,MCM,ADC)=(%02d,%02d,%02d), avg=%03.1f, rms=%03.1f"
 408                           ,iRob,iMcm,iAdc,avg,rms));
 409         }
 410         delete a;
 411       }
 412     }
 413   }
 414
 415   // Write end of raw data marker
 416   if (nw < maxSize) {
 417     buf[nw++] = kEndofrawdatamarker;
 418   }
 419   else {
 420     of++;
 421   }
 422   if (of != 0) {
 423     AliWarning("Buffer overflow. Data is truncated. Please increase buffer size and recompile.");
 424   }
 425
 426   return nw;
 427
 428 }
 429
 430 //_____________________________________________________________________________
 431 AliTRDdigitsManager *AliTRDrawData::Raw2Digits(AliRawReader *rawReader)
 432 {
 433   //
 434   // Vx of the raw data reading
 435   //
 436
 437   AliTRDdataArrayI *digits = 0;
 438   AliTRDdataArrayI *track0 = 0;
 439   AliTRDdataArrayI *track1 = 0;
 440   AliTRDdataArrayI *track2 = 0;
 441
 442   // Create the digits manager
 443   AliTRDdigitsManager* digitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 444   digitsManager->CreateArrays();
 445
 446   AliTRDRawStream input(rawReader);
 447   input.SetRawVersion( fRawVersion );
 448   input.Init();
 449
 450   // Loop through the digits
 451   Int_t lastdet = -1;
 452   Int_t det    = 0;
 453   Int_t it = 0;
 454   while (input.Next())
 455     {
 456
 457       det    = input.GetDet();
 458
 459       if (det != lastdet)
 460         {
 461
 462           lastdet = det;
 463
 464           if (digits) digits->Compress(1,0);
 465           if (track0) track0->Compress(1,0);
 466           if (track1) track1->Compress(1,0);
 467           if (track2) track2->Compress(1,0);
 468
 469           // Add a container for the digits of this detector
 470           digits = digitsManager->GetDigits(det);
 471           track0 = digitsManager->GetDictionary(det,0);
 472           track1 = digitsManager->GetDictionary(det,1);
 473           track2 = digitsManager->GetDictionary(det,2);
 474
 475           // Allocate memory space for the digits buffer
 476           if (digits->GetNtime() == 0)
 477             {
 478               digits->Allocate(input.GetMaxRow(),input.GetMaxCol(), input.GetNumberOfTimeBins());
 479               track0->Allocate(input.GetMaxRow(),input.GetMaxCol(), input.GetNumberOfTimeBins());
 480               track1->Allocate(input.GetMaxRow(),input.GetMaxCol(), input.GetNumberOfTimeBins());
 481               track2->Allocate(input.GetMaxRow(),input.GetMaxCol(), input.GetNumberOfTimeBins());
 482             }
 483         }
 484
 485       for (it = 0; it < 3; it++)
 486         {
 487           if ( input.GetTimeBin() + it < input.GetNumberOfTimeBins() )
 488             {
 489               digits->SetDataUnchecked(input.GetRow(), input.GetCol(),
 490                                        input.GetTimeBin() + it, input.GetSignals()[it]);
 491               track0->SetDataUnchecked(input.GetRow(), input.GetCol(),
 492                                        input.GetTimeBin() + it, 0);
 493               track1->SetDataUnchecked(input.GetRow(), input.GetCol(),
 494                                        input.GetTimeBin() + it, 0);
 495               track2->SetDataUnchecked(input.GetRow(), input.GetCol(),
 496                                        input.GetTimeBin() + it, 0);
 497
 498             }
 499         }
 500   }
 501
 502   if (digits) digits->Compress(1,0);
 503   if (track0) track0->Compress(1,0);
 504   if (track1) track1->Compress(1,0);
 505   if (track2) track2->Compress(1,0);
 506
 507   return digitsManager;
 508
 509 }