change definition of TRU fitter, remove unneeded class dependencies
[u/mrichter/AliRoot.git] / EMCAL / AliEMCALTrigger.h
1 #ifndef ALIEMCALTRIGGER_H
2 #define ALIEMCALTRIGGER_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 //  Class for trigger analysis.
10 //
11 //  -- Author: Gustavo Conesa & Yves Schutz (IFIC, SUBATECH, CERN)
12 //  Digits are grouped in TRU's (Trigger Units). A TRU consist of 384 cells 
13 //  ordered fNTRUPhi x fNTRUEta matrix. The algorithm searches all possible 
14 //  2x2 and nxn (n multiple of 4) crystal combinations per each TRU, adding the 
15 //  digits amplitude and finding the maximum.  It is found is maximum is isolated. 
16 //  Maxima are transformed in adc time samples. Each time bin is compared to the 
17 //  trigger threshold until it is larger and then, triggers are set. 
18 //  Thresholds need to be fixed. 
19 //  Last 2 modules are half size in Phi, I considered that the number 
20 //  of TRU is maintained for the last modules but final decision has not 
21 //  been taken. If different, then this must to be changed. 
22 //  Usage:
23 //
24 //  //Inside the event loop
25 //  AliEMCALTrigger *tr = new AliEMCALTrigger();//Init Trigger
26 //  tr->SetL0Threshold(100);
27 //  tr->SetL1GammaLowPtThreshold(1000);
28 //  tr->SetL1GammaMediumPtThreshold(10000);
29 //  tr->SetL1GammaHighPtThreshold(20000);
30 //  ....
31 //  tr->Trigger();  //Execute Trigger
32 //  tr->Print("");  //Print data members after calculation.
33 //
34 //*-- Author: Gustavo Conesa & Yves Schutz (IFIC, SUBATECH, CERN)
35 //* -- Author: Aleksei Pavlinov, WSU, Detroit, USA
36 // Nov 2, 2007
37 // One TRU card receives 96 analogue sums from 12 FEE cards.
38 // One sum is correcponding output from on module.      
39 // This patch has size 12x8 modules (24x16 modules).
40 // Each SM has 3 TRU cards.
41
42 // --- ROOT system ---
43
44 class TClonesArray ;
45 class TTree;
46
47 #include <TMatrixD.h>
48 #include <TArrayF.h>
49
50 // --- AliRoot header files ---
51 #include "AliTriggerDetector.h"
52
53 class TBrowser;
54 class AliEMCALGeometry ;
55 class TH2F;
56
57 class AliEMCALTrigger : public AliTriggerDetector {
58   
59  public:   
60
61   AliEMCALTrigger() ; //  ctor
62   virtual ~AliEMCALTrigger(); //virtual dtor
63
64
65   virtual void    CreateInputs(); //Define trigger inputs for Central Trigger Processor
66   void            Print(const Option_t * opt ="") const ;  
67   virtual void    Trigger();  //Make EMCAL trigger
68
69   //Getters
70   Float_t  Get2x2MaxAmplitude()  const { return f2x2MaxAmp ; }
71   Float_t  GetnxnMaxAmplitude()  const { return fnxnMaxAmp ; }
72   Int_t    Get2x2ModulePhi()     const { return f2x2ModulePhi ; }
73   Int_t    GetnxnModulePhi()     const { return fnxnModulePhi ; }
74   Int_t    Get2x2ModuleEta()     const { return f2x2ModuleEta ; }
75   Int_t    GetnxnModuleEta()     const { return fnxnModuleEta ; }
76   Int_t    Get2x2SuperModule()   const { return f2x2SM ; }
77   Int_t    GetnxnSuperModule()   const { return fnxnSM ; }
78
79   Int_t *  GetADCValuesLowGainMax2x2Sum()  const { return fADCValuesLow2x2; }
80   Int_t *  GetADCValuesHighGainMax2x2Sum() const { return fADCValuesHigh2x2; }
81   Int_t *  GetADCValuesLowGainMaxnxnSum()  const { return fADCValuesLownxn; }
82   Int_t *  GetADCValuesHighGainMaxnxnSum() const { return fADCValuesHighnxn; }
83
84   Float_t  GetL0Threshold()              const { return fL0Threshold ; } 
85   Float_t  GetL1GammaLowPtThreshold()    const { return fL1GammaLowPtThreshold ; }
86   Float_t  GetL1GammaMediumPtThreshold() const { return fL1GammaMediumPtThreshold ; }
87   Float_t  GetL1GammaHighPtThreshold()   const { return fL1GammaHighPtThreshold ; }
88
89   Int_t    GetPatchSize()              const { return fPatchSize ; }
90   Int_t    GetIsolPatchSize()          const { return fIsolPatchSize ; }
91
92   Float_t  Get2x2AmpOutOfPatch()       const { return  f2x2AmpOutOfPatch ; }
93   Float_t  GetnxnAmpOutOfPatch()       const { return  fnxnAmpOutOfPatch ; }
94   Float_t  Get2x2AmpOutOfPatchThres()  const { return  f2x2AmpOutOfPatchThres ; }
95   Float_t  GetnxnAmpOutOfPatchThres()  const { return  fnxnAmpOutOfPatchThres ; } 
96
97   Bool_t   Is2x2Isol()                 const { return  fIs2x2Isol ; }
98   Bool_t   IsnxnIsol()                 const { return  fIsnxnIsol ; }
99
100   Bool_t    IsSimulation()              const { return fSimulation ; }
101   Bool_t    IsIsolatedInSuperModule()   const { return fIsolateInSuperModule ; }
102   Bool_t    GetTimeKey()                const { return fTimeKey;}
103   TH2F*     GetJetMatrixE()             const { return fJetMatrixE;}
104   Double_t  GetEmcalSumAmp()            const;
105   
106   Int_t     GetNJetThreshold()   const {return fNJetThreshold;}
107   Double_t* GetL1JetThresholds() const {return fL1JetThreshold;}
108   TMatrixD  GetAmpJetMax()       const {return fAmpJetMax;}
109
110   void PrintJetMatrix() const;                  // *MENU*
111   void PrintAmpTruMatrix(Int_t ind) const;      // *MENU*
112   void PrintAmpSmMatrix(Int_t ind) const;       // *MENU*
113   void PrintMatrix(const TMatrixD &mat) const;  // *MENU*
114   Bool_t CheckConsistentOfMatrixes(const Int_t pri=0); // *MENU*
115
116
117   //Setters
118   void     SetDigitsList(TClonesArray * digits)          
119    {fDigitsList  = digits ; }
120
121   void     SetL0Threshold(Int_t amp)     
122     {fL0Threshold            = amp; }
123   void     SetL1GammaLowPtThreshold(Int_t amp) 
124     {fL1GammaLowPtThreshold    = amp; } 
125   void     SetL1GammaMediumPtThreshold(Int_t amp) 
126     {fL1GammaMediumPtThreshold = amp; } 
127   void     SetL1GammaHighPtThreshold(Int_t amp)
128     {fL1GammaHighPtThreshold   = amp; }
129
130   void SetPatchSize(Int_t ps)                {fPatchSize = ps ; }
131   void SetIsolPatchSize(Int_t ps)          {fIsolPatchSize = ps ; }
132   void Set2x2AmpOutOfPatchThres(Float_t th) { f2x2AmpOutOfPatchThres = th; }
133   void SetnxnAmpOutOfPatchThres(Float_t th) { fnxnAmpOutOfPatchThres = th; }
134   void SetSimulation(Bool_t sim )          {fSimulation = sim ; }
135   void SetIsolateInSuperModule(Bool_t isol )          {fIsolateInSuperModule = isol ; }
136   void SetTimeKey(Bool_t timeKey) {fTimeKey = timeKey;}
137   void SetJetPatchSize(const Int_t patchSize) {fNJetPatchPhi = fNJetPatchEta = patchSize;}
138   void SetJetParameters(const Int_t patchSize, Double_t* jetThreshold)
139   { // unused now
140     fNJetPatchPhi = fNJetPatchEta = patchSize; 
141     fL1JetThreshold = jetThreshold;
142   }
143   void SetVZER0Multiplicity(Double_t mult) {fVZER0Mult = mult;}
144
145   //
146   virtual void Browse(TBrowser* b);
147   virtual Bool_t  IsFolder() const {return kTRUE;}
148
149   // Name of Jet trigger(s)
150   Char_t* GetNameOfJetTrigger(const Int_t i) {return Form("%s_Th_%2.2i",fgNameOfJetTriggers.Data(),i);}
151   static TString GetNameOfJetTriggers() {return fgNameOfJetTriggers;}
152   static TString fgNameOfJetTriggers; //Name of jet triggers
153   // Estimation on EMCal energy from VZERO multiplicity
154   // 0.0153 is coefficient from adc to energy
155   // Dec 4, 2007
156   // 1  p0           2.52248e-02   3.24364e-05   9.29319e-01  -2.34036e-06
157   static Double_t GetMeanEmcalEnergy(const Int_t mult) {return 2.52248e-02*Double_t(mult);}
158   static Double_t GetMeanEmcalPatchEnergy(const Int_t mult, Int_t patchSize) 
159   {return GetMeanEmcalEnergy(mult)*Double_t(patchSize)*Double_t(patchSize)/208.;}
160  private:
161
162   void FillTRU(const TClonesArray * digits, TClonesArray * ampmatrix, TClonesArray * ampmatrixsmod, TClonesArray * timeRmatrix); 
163
164   Bool_t IsPatchIsolated(Int_t iPatchType, const TClonesArray * ampmods, const Int_t imod, const Int_t mtru, const Float_t maxamp, const Int_t maxphi, const Int_t maxeta) ;
165   
166   void MakeSlidingTowers(const TClonesArray * amptrus, const TClonesArray * timeRtrus,
167   const Int_t supermod, TMatrixD &ampmax2, TMatrixD &ampmaxn) ; 
168   
169   void SetTriggers(const TClonesArray * amptrus,const Int_t iSM, const TMatrixD &ampmax2, const TMatrixD &ampmaxn) ;
170   void GetTriggerInfo(TArrayF &triggerPosition, TArrayF &triggerAmplitudes) const; 
171   // Jet staff
172   void FillJetMatrixFromSMs(TClonesArray *ampmatrixsmod, TMatrixD * const jetMat, AliEMCALGeometry * const g); 
173   // no timing information here
174   void MakeSlidingPatch(const TMatrixD &jm, const Int_t nPatchSize, TMatrixD &ampJetMax);
175
176  private: 
177   AliEMCALGeometry *fGeom;    //!
178
179   Float_t f2x2MaxAmp ;         //! Maximum 2x2 added amplitude (not overlapped) 
180   Int_t   f2x2ModulePhi ;      //! upper right cell, row(phi)   
181   Int_t   f2x2ModuleEta ;      //! and column(eta)  
182   Int_t   f2x2SM ;             //! Super Module where maximum is found
183   Float_t fnxnMaxAmp ;         //! Maximum nxn added amplitude (overlapped)
184   Int_t   fnxnModulePhi ;      //! upper right cell, row(phi)   
185   Int_t   fnxnModuleEta ;      //! and column(eta)
186   Int_t   fnxnSM ;             //! Super Module where maximum is found
187
188   Int_t*   fADCValuesHighnxn ; //! Sampled ADC high gain values for the nxn crystals amplitude sum
189   Int_t*   fADCValuesLownxn  ; //! " low gain  " 
190   Int_t*   fADCValuesHigh2x2 ; //! " high gain " 2x2 "
191   Int_t*   fADCValuesLow2x2  ; //! " low gaing " "
192
193   TClonesArray* fDigitsList;   //! Array of digits 
194
195   Float_t fL0Threshold ;              // L0 trigger energy threshold
196   Float_t fL1GammaLowPtThreshold ;    // L1 gamma Low pT trigger energy threshold
197   Float_t fL1GammaMediumPtThreshold ; // L1 gamma Medium pT trigger energy threshold
198   Float_t fL1GammaHighPtThreshold ;   // L1 gamma High pT trigger energy threshold
199
200   Int_t fPatchSize;          // Trigger patch factor, to be multiplied to 2x2 cells
201                              //  0 means 2x2, 1 means 4x4 (max size 4x4 now)
202   Int_t fIsolPatchSize ;     //  Isolation patch size, number of rows or columns to add to 
203                              //  the 2x2 or nxn maximum amplitude patch. 
204                              //  1 means a patch around max amplitude of 2x2 of 4x4 and around         
205                              //  max ampl patch of 4x4 of 8x8 
206     
207   Float_t f2x2AmpOutOfPatch;      //  Amplitude in isolation cone minus maximum amplitude of the reference 2x2 patch
208   Float_t fnxnAmpOutOfPatch;      //  Amplitude in isolation cone minus maximum amplitude of the reference nxn patch
209   Float_t f2x2AmpOutOfPatchThres; //  Threshold to select a trigger as isolated on f2x2AmpOutOfPatch value
210   Float_t fnxnAmpOutOfPatchThres; //  Threshold to select a trigger as isolated on fnxnAmpOutOfPatch value
211   Float_t fIs2x2Isol;             //  2x2 Patch is isolated if f2x2AmpOutOfPatchThres threshold is passed
212   Float_t fIsnxnIsol ;            //  nxn Patch is isolated if fnxnAmpOutOfPatchThres threshold is passed
213
214
215   Bool_t  fSimulation ;           // Flag to do the trigger during simulation or reconstruction
216   Bool_t  fIsolateInSuperModule;  // Flag to isolate trigger patch in SuperModule or in TRU acceptance
217   Bool_t  fTimeKey;               // Flag to take into account the digits time information  
218   // 
219   TClonesArray *fAmpTrus;         //! Array of amplides of TRU matrixes
220   TClonesArray *fTimeRtrus;       //! Array of recent times  (unused now)
221   TClonesArray *fAmpSMods;        //! Array of amplides of SM  matrixes
222   // Information for EMCAL ESD
223   TArrayF fTriggerPosition;       // Triggered patch position
224   TArrayF fTriggerAmplitudes;     // Triggered patch amplitude
225   // Jet staf
226   Int_t     fNJetPatchPhi;       // size of jet pathch in phi(row)   direction  (nJetPatchPhi*4 module) 
227   Int_t     fNJetPatchEta;       // size of jet pathch in eta(column) direction (nJetPatchEta*4 module)
228   Int_t     fNJetThreshold;      // number of jet threshold
229   Double_t  *fL1JetThreshold;    //[fNJetThreshold] array of L1 jet energy threshold (this is not Et)
230   Double_t  fJetMaxAmp;          // Max amp from patch (fNJetPatchPhi*fNJetPatchEta)
231   TMatrixD* fAmpJetMatrix;       //-> Jet trigger matrix : (nphi(17), neta(12))
232   TH2F*     fJetMatrixE;         //-> temporary solution for getting coordinate informatin
233   TMatrixD  fAmpJetMax;          // 6 elements
234   // VZER0 
235   Double_t  fVZER0Mult;              // multiplicity (V0A+V0c)
236   
237   const AliEMCALTrigger & operator = (const AliEMCALTrigger & ) ;
238   AliEMCALTrigger(const AliEMCALTrigger & trig) ; // cpy ctor
239   
240   ClassDef(AliEMCALTrigger, 2)
241 } ;
242     
243     
244 #endif //ALIEMCALTRIGGER_H
245