ZDC/AliZDC.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 //                      Zero Degree Calorimeter                              //
  21 //           This class contains the basic functions for the ZDCs;           //
  22 //            functions specific to one particular geometry are              //
  23 //                      contained in the derived classes                     //
  24 //                                                                           //
  25 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  26
  27 // --- ROOT system
  28 #include <TBRIK.h>
  29 #include <TGeometry.h>
  30 #include <TNode.h>
  31 #include <TTree.h>
  32 #include <TFile.h>
  33 #include <TSystem.h>
  34
  35 // --- AliRoot header files
  36 #include "AliDetector.h"
  37 #include "AliZDC.h"
  38 #include "AliZDCHit.h"
  39 #include "AliZDCSDigit.h"
  40 #include "AliZDCDigit.h"
  41 #include "AliZDCDigitizer.h"
  42 #include "AliZDCRawStream.h"
  43 #include "AliZDCCalibData.h"
  44
  45 #include "AliRawDataHeader.h"
  46 #include "AliLoader.h"
  47 #include "AliRun.h"
  48 #include "AliMC.h"
  49
  50
  51 ClassImp(AliZDC)
  52
  53 AliZDC *gZDC;
  54
  55 //_____________________________________________________________________________
  56 AliZDC::AliZDC()
  57 {
  58   //
  59   // Default constructor for the Zero Degree Calorimeter base class
  60   //
  61
  62   fIshunt     = 1;
  63   fNoShower   = 0;
  64
  65   fHits       = 0;
  66   fNhits      = 0;
  67
  68   fDigits     = 0;
  69   fNdigits    = 0;
  70
  71   fCalibData  = 0;
  72
  73 }
  74
  75 //_____________________________________________________________________________
  76 AliZDC::AliZDC(const char *name, const char *title)
  77   : AliDetector(name,title)
  78 {
  79   //
  80   // Standard constructor for the Zero Degree Calorimeter base class
  81   //
  82
  83   fIshunt   = 1;
  84   fNoShower = 0;
  85
  86   // Allocate the hits array
  87   fHits   = new TClonesArray("AliZDCHit",1000);
  88   gAlice->GetMCApp()->AddHitList(fHits);
  89
  90   char sensname[5],senstitle[25];
  91   sprintf(sensname,"ZDC");
  92   sprintf(senstitle,"ZDC dummy");
  93   SetName(sensname); SetTitle(senstitle);
  94
  95   fDigits     = 0;
  96   fNdigits    = 0;
  97
  98   fCalibData  = 0;
  99
 100   gZDC=this;
 101
 102 }
 103 //____________________________________________________________________________
 104 AliZDC::~AliZDC()
 105 {
 106   //
 107   // ZDC destructor
 108   //
 109
 110   fIshunt   = 0;
 111   gZDC=0;
 112
 113   delete fCalibData;
 114
 115 }
 116 //_____________________________________________________________________________
 117 void AliZDC::AddHit(Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits)
 118 {
 119   //
 120   //            Add a ZDC hit to the hit list.
 121   // -> We make use of 2 array of hits:
 122   // [1]  fHits (the usual one) that contains hits for each PRIMARY
 123   // [2]  fStHits that contains hits for each EVENT and is used to
 124   //      obtain digits at the end of each event
 125   //
 126
 127   static Float_t primKinEn, xImpact, yImpact, sFlag;
 128
 129   AliZDCHit *newquad, *curprimquad;
 130   newquad = new AliZDCHit(fIshunt, track, vol, hits);
 131   TClonesArray &lhits = *fHits;
 132
 133   if(fNhits==0){
 134       // First hit -> setting flag for primary or secondary particle
 135       Int_t primary = gAlice->GetMCApp()->GetPrimary(track);
 136       if(track != primary){
 137         newquad->SetSFlag(1);  // SECONDARY particle entering the ZDC
 138       }
 139       else if(track == primary){
 140         newquad->SetSFlag(0);  // PRIMARY particle entering the ZDC
 141       }
 142       sFlag     = newquad->GetSFlag();
 143       primKinEn = newquad->GetPrimKinEn();
 144       xImpact   = newquad->GetXImpact();
 145       yImpact   = newquad->GetYImpact();
 146    }
 147    else{
 148       newquad->SetPrimKinEn(primKinEn);
 149       newquad->SetXImpact(xImpact);
 150       newquad->SetYImpact(yImpact);
 151       newquad->SetSFlag(sFlag);
 152    }
 153
 154   Int_t j;
 155   for(j=0; j<fNhits; j++){
 156     // If hits are equal (same track, same volume), sum them.
 157      curprimquad = (AliZDCHit*) lhits[j];
 158      if(*curprimquad == *newquad){
 159         *curprimquad = *curprimquad+*newquad;
 160         delete newquad;
 161         return;
 162      }
 163   }
 164
 165     //Otherwise create a new hit
 166     new(lhits[fNhits]) AliZDCHit(newquad);
 167     fNhits++;
 168
 169     delete newquad;
 170 }
 171
 172 //_____________________________________________________________________________
 173 void AliZDC::BuildGeometry()
 174 {
 175   //
 176   // Build the ROOT TNode geometry for event display
 177   // in the Zero Degree Calorimeter
 178   // This routine is dummy for the moment
 179   //
 180
 181   TNode *node, *top;
 182   TBRIK *brik;
 183   const int kColorZDC  = kBlue;
 184
 185   //
 186   top=gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
 187
 188   // ZDC
 189     brik = new TBRIK("S_ZDC","ZDC box","void",300,300,5);
 190     top->cd();
 191     node = new TNode("ZDC","ZDC","S_ZDC",0,0,600,"");
 192     node->SetLineColor(kColorZDC);
 193     fNodes->Add(node);
 194 }
 195
 196 //_____________________________________________________________________________
 197 Int_t AliZDC::DistancetoPrimitive(Int_t , Int_t ) const
 198 {
 199   //
 200   // Distance from the mouse to the Zero Degree Calorimeter
 201   // Dummy routine
 202   //
 203   return 9999;
 204 }
 205
 206 //____________________________________________________________________________
 207 Float_t AliZDC::ZMin(void) const
 208 {
 209   // Minimum dimension of the ZDC module in z
 210   return -11600.;
 211 }
 212
 213 //____________________________________________________________________________
 214 Float_t AliZDC::ZMax(void) const
 215 {
 216   // Maximum dimension of the ZDC module in z
 217   return -11750.;
 218 }
 219
 220
 221 //_____________________________________________________________________________
 222 void AliZDC::MakeBranch(Option_t *opt, const char * /*file*/)
 223 {
 224   //
 225   // Create Tree branches for the ZDC
 226   //
 227
 228   char branchname[10];
 229   sprintf(branchname,"%s",GetName());
 230
 231   const char *cH = strstr(opt,"H");
 232
 233   if (cH && fLoader->TreeH())
 234    fHits   = new TClonesArray("AliZDCHit",1000);
 235
 236   AliDetector::MakeBranch(opt);
 237 }
 238
 239 //_____________________________________________________________________________
 240 void AliZDC::Hits2SDigits()
 241 {
 242   // Create summable digits from hits
 243
 244   if (GetDebug()) printf("\n    Entering AliZDC::Hits2Digits() ");
 245
 246   fLoader->LoadHits("read");
 247   fLoader->LoadSDigits("recreate");
 248   AliRunLoader* runLoader = fLoader->GetRunLoader();
 249   AliZDCSDigit sdigit;
 250   AliZDCSDigit* psdigit = &sdigit;
 251
 252   // Event loop
 253   for (Int_t iEvent = 0; iEvent < runLoader->GetNumberOfEvents(); iEvent++) {
 254     Float_t pmCZN = 0, pmCZP = 0, pmQZN[4], pmQZP[4], pmZEM1 = 0, pmZEM2 = 0;
 255     for (Int_t i = 0; i < 4; i++) pmQZN[i] = pmQZP[i] = 0;
 256
 257     runLoader->GetEvent(iEvent);
 258     TTree* treeH = fLoader->TreeH();
 259     Int_t ntracks = (Int_t) treeH->GetEntries();
 260     ResetHits();
 261
 262     // Tracks loop
 263     Int_t sector[2];
 264     for (Int_t itrack = 0; itrack < ntracks; itrack++) {
 265       treeH->GetEntry(itrack);
 266       for (AliZDCHit* zdcHit = (AliZDCHit*)FirstHit(-1); zdcHit;
 267                       zdcHit = (AliZDCHit*)NextHit()) {
 268
 269         sector[0] = zdcHit->GetVolume(0);
 270         sector[1] = zdcHit->GetVolume(1);
 271         if ((sector[1] < 1) || (sector[1] > 4)) {
 272           Error("Hits2SDigits", "sector[0] = %d, sector[1] = %d",
 273                 sector[0], sector[1]);
 274           continue;
 275         }
 276         Float_t lightQ = zdcHit->GetLightPMQ();
 277         Float_t lightC = zdcHit->GetLightPMC();
 278
 279         if (sector[0] == 1) {          //ZN
 280           pmCZN += lightC;
 281           pmQZN[sector[1]-1] += lightQ;
 282         } else if (sector[0] == 2) {   //ZP
 283           pmCZP += lightC;
 284           pmQZP[sector[1]-1] += lightQ;
 285         } else if (sector[0] == 3) {   //ZEM
 286           if (sector[1] == 1) pmZEM1 += lightC;
 287           else                pmZEM2 += lightQ;
 288         }
 289       }//Hits loop
 290     }
 291
 292     // create the output tree
 293     fLoader->MakeTree("S");
 294     TTree* treeS = fLoader->TreeS();
 295     const Int_t kBufferSize = 4000;
 296     treeS->Branch(GetName(), "AliZDCSDigit", &psdigit, kBufferSize);
 297
 298     // Create sdigits for ZN
 299     sector[0] = 1; // Detector = ZN
 300     sector[1] = 0; // Common PM ADC
 301     new(psdigit) AliZDCSDigit(sector, pmCZN);
 302     if (pmCZN > 0) treeS->Fill();
 303     for (Int_t j = 0; j < 4; j++) {
 304       sector[1] = j+1; // Towers PM ADCs
 305       new(psdigit) AliZDCSDigit(sector, pmQZN[j]);
 306       if (pmQZN[j] > 0) treeS->Fill();
 307     }
 308
 309     // Create sdigits for ZP
 310     sector[0] = 2; // Detector = ZP
 311     sector[1] = 0; // Common PM ADC
 312     new(psdigit) AliZDCSDigit(sector, pmCZP);
 313     if (pmCZP > 0) treeS->Fill();
 314     for (Int_t j = 0; j < 4; j++) {
 315       sector[1] = j+1; // Towers PM ADCs
 316       new(psdigit) AliZDCSDigit(sector, pmQZP[j]);
 317       if (pmQZP[j] > 0) treeS->Fill();
 318     }
 319
 320     // Create sdigits for ZEM
 321     sector[0] = 3;
 322     sector[1] = 1; // Detector = ZEM1
 323     new(psdigit) AliZDCSDigit(sector, pmZEM1);
 324     if (pmZEM1 > 0) treeS->Fill();
 325     sector[1] = 2; // Detector = ZEM2
 326     new(psdigit) AliZDCSDigit(sector, pmZEM2);
 327     if (pmZEM2 > 0) treeS->Fill();
 328
 329     // write the output tree
 330     fLoader->WriteSDigits("OVERWRITE");
 331   }
 332
 333   fLoader->UnloadHits();
 334   fLoader->UnloadSDigits();
 335 }
 336
 337 //_____________________________________________________________________________
 338 AliDigitizer* AliZDC::CreateDigitizer(AliRunDigitizer* manager) const
 339 {
 340   // Create the digitizer for ZDC
 341
 342   return new AliZDCDigitizer(manager);
 343 }
 344
 345 //_____________________________________________________________________________
 346 void AliZDC::Digits2Raw()
 347 {
 348   // Convert ZDC digits to raw data
 349
 350   // preliminary format: 12 interger values (ZNC, ZNQ1-4, ZPC, ZPQ1-4, ZEM1,2)
 351   // For the CAEN module V965 we have an header, the Data Words and an End Of Block
 352   UInt_t lADCHeader;
 353   UInt_t lADCData[24];
 354   UInt_t lADCEndBlock;
 355
 356   // load the digits
 357   fLoader->LoadDigits("read");
 358   AliZDCDigit digit;
 359   AliZDCDigit* pdigit = &digit;
 360   TTree* treeD = fLoader->TreeD();
 361   if (!treeD) return;
 362   treeD->SetBranchAddress("ZDC", &pdigit);
 363
 364   // Fill data array
 365   // ADC header
 366   UInt_t lADCHeaderGEO = 0;
 367   UInt_t lADCHeaderCRATE = 0;
 368   UInt_t lADCHeaderCNT = (UInt_t) treeD->GetEntries();
 369
 370   lADCHeader = lADCHeaderGEO << 27 | 0x1 << 25 | lADCHeaderCRATE << 16 |
 371                lADCHeaderCNT << 8 ;
 372
 373   //printf("lADCHeader = %d\n",lADCHeader);
 374
 375   // ADC data word
 376   UInt_t lADCDataGEO = lADCHeaderGEO;
 377   UInt_t lADCDataValue[24];
 378   UInt_t lADCDataOvFlw[24];
 379   for(Int_t i = 0; i < 24; i++){
 380     lADCDataValue[i] = 0;
 381     lADCDataOvFlw[i] = 0;
 382   }
 383   UInt_t lADCDataChannel = 0;
 384
 385   // loop over digits
 386   for (Int_t iDigit = 0; iDigit < treeD->GetEntries(); iDigit++) {
 387     treeD->GetEntry(iDigit);
 388     if (!pdigit) continue;
 389
 390     //ADC data
 391     Int_t index = 0;
 392     if(digit.GetSector(0)!=3){
 393       index = (digit.GetSector(0)-1) + digit.GetSector(1)*4;
 394       lADCDataChannel = (digit.GetSector(0)-1)*8 + digit.GetSector(1);
 395     }
 396     else {
 397       index = 19 + digit.GetSector(1);
 398       lADCDataChannel = 5 + digit.GetSector(1)*8;
 399     }
 400
 401     if ((index < 0) || (index >= 22)) {
 402       Error("Digits2Raw", "sector[0] = %d, sector[1] = %d",
 403             digit.GetSector(0), digit.GetSector(1));
 404       continue;
 405     }
 406
 407     lADCDataValue[index] = digit.GetADCValue(0);
 408     if (lADCDataValue[index] > 2047) lADCDataOvFlw[index] = 1;
 409     lADCDataValue[index+2] = digit.GetADCValue(1);
 410     if (lADCDataValue[index+2] > 2047) lADCDataOvFlw[index+2] = 1;
 411
 412     lADCData[index] =   lADCDataGEO << 27 | lADCDataChannel << 17 |
 413                         lADCDataOvFlw[index] << 12 | (lADCDataValue[index] & 0xfff);
 414     lADCData[index+2] = lADCDataGEO << 27 | lADCDataChannel << 17 | 0x1 << 16 |
 415                         lADCDataOvFlw[index+2] << 12 | (lADCDataValue[index+2] & 0xfff);
 416   }
 417   //for (Int_t i=0;i<24;i++)printf("ADCData[%d] = %d\n",i,lADCData[i]);
 418
 419   // End of Block
 420   UInt_t lADCEndBlockGEO = lADCHeaderGEO;
 421   UInt_t lADCEndBlockEvCount = gAlice->GetEventNrInRun();
 422
 423   lADCEndBlock = lADCEndBlockGEO << 27 | 0x1 << 26 | lADCEndBlockEvCount;
 424
 425   //printf("ADCEndBlock = %d\n",lADCEndBlock);
 426
 427
 428   // open the output file
 429   char fileName[30];
 430   sprintf(fileName, "ZDC_%d.ddl", AliZDCRawStream::kDDLOffset);
 431 #ifndef __DECCXX
 432   ofstream file(fileName, ios::binary);
 433 #else
 434   ofstream file(fileName);
 435 #endif
 436
 437   // write the DDL data header
 438   AliRawDataHeader header;
 439   header.fSize = sizeof(header) + sizeof(lADCHeader) +
 440                  sizeof(lADCData) + sizeof(lADCEndBlock);
 441   //printf("sizeof header = %d, ADCHeader = %d, ADCData = %d, ADCEndBlock = %d\n",
 442   //        sizeof(header),sizeof(lADCHeader),sizeof(lADCData),sizeof(lADCEndBlock));
 443   header.SetAttribute(0);  // valid data
 444   file.write((char*)(&header), sizeof(header));
 445
 446   // write the raw data and close the file
 447   file.write((char*) &lADCHeader, sizeof (lADCHeader));
 448   file.write((char*)(lADCData), sizeof(lADCData));
 449   file.write((char*) &lADCEndBlock, sizeof(lADCEndBlock));
 450   file.close();
 451
 452   // unload the digits
 453   fLoader->UnloadDigits();
 454 }
 455
 456 //______________________________________________________________________
 457 void AliZDC::SetTreeAddress(){
 458   // Set branch address for the Trees.
 459   // Inputs:
 460   //      none.
 461   // Outputs:
 462   //      none.
 463   // Return:
 464   //      none.
 465   if (fLoader->TreeH() && (fHits == 0x0))
 466     fHits   = new TClonesArray("AliZDCHit",1000);
 467
 468   AliDetector::SetTreeAddress();
 469 }
 470
 471
 472 //Calibration methods (by Alberto Colla)
 473
 474
 475 //________________________________________________________________
 476 void AliZDC::CreateCalibData()
 477 {
 478   //
 479   //if (fCalibData) delete fCalibData; // delete previous version
 480   fCalibData = new AliZDCCalibData(GetName());
 481 }
 482 //________________________________________________________________
 483 void AliZDC::WriteCalibData(Int_t option)
 484 {
 485   //
 486   const int kCompressLevel = 9;
 487   char* fnam = GetZDCCalibFName();
 488   if (!fnam || fnam[0]=='\0') {
 489     fnam = gSystem->ExpandPathName("$(ALICE)/$(ALICE_LEVEL)/data/AliZDCCalib.root");
 490     Warning("WriteCalibData","No File Name is provided, using default %s",fnam);
 491   }
 492   TFile* cdfile = TFile::Open(fnam,"UPDATE","",kCompressLevel);
 493
 494   // Writes Calibration Data to current directory.
 495   // User MUST take care of corresponding file opening and ->cd()... !!!
 496   // By default, the object is overwritten. Use 0 option for opposite.
 497   if (option) option = TObject::kOverwrite;
 498   if (fCalibData) fCalibData->Write(0,option);
 499   else if (fCalibData) fCalibData->Write(0,option);
 500
 501   cdfile->Close();
 502   delete cdfile;
 503 }
 504
 505 //________________________________________________________________
 506 void AliZDC::LoadCalibData()
 507 {
 508   //
 509   char* fnam = GetZDCCalibFName();
 510   if (!fnam || fnam[0]=='\0') return;
 511   if (!gAlice->IsFileAccessible(fnam)) {
 512     Error("LoadCalibData","ZDC Calibration Data file is not accessible, %s",fnam);
 513     exit(1);
 514   }
 515   TFile* cdfile = TFile::Open(fnam);
 516
 517   // Loads Calibration Data from current directory.
 518   // User MUST take care of corresponding file opening and ->cd()...!!!
 519   //
 520   if (fCalibData) delete fCalibData; // delete previous version
 521   TString dtname = "Calib_";
 522   dtname += GetName();
 523   fCalibData = (AliZDCCalibData*) gDirectory->Get(dtname.Data());
 524   if (!fCalibData) {
 525     Error("LoadCalibData","No Calibration data found for %s",GetName());
 526     exit(1);
 527   }
 528
 529   cdfile->Close();
 530   delete cdfile;
 531 }
 532
 533
 534 //Calibration methods (by Alberto Colla)