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