EMCAL/SMcalib/DCSGenerateAPD.C

   1 // constants
   2 static const int fgkEmCalRows = 24; // number of rows per module for EMCAL
   3 static const int fgkEmCalCols = 48; // number of columns per module for EMCAL
   4
   5 const int NRCU = 2; // per SM
   6 const int NBranch = 2; // per RCU
   7 const int NFEC = 9; // per branch, labelled 1..9
   8 const int NCSP = 32; // per FEC
   9
  10 // some global variables
  11 int biasVoltage[NRCU][NBranch][NFEC][NCSP];
  12 int towerCol[NRCU][NBranch][NFEC][NCSP];
  13 int towerRow[NRCU][NBranch][NFEC][NCSP];
  14
  15 //__________________________________________________________
  16 void Tower2FEEBiasInfo(const char *inputFileName)
  17 {
  18   ifstream inputFile(inputFileName);
  19   int ic, ir,ival;
  20   int ircu, ibranch, card, icsp;
  21   for (int icol=0; icol<fgkEmCalCols; icol++) {
  22     for (int irow=0; irow<fgkEmCalRows; irow++) {
  23       inputFile >> ic >> ir >> ival;
  24
  25       // could check here that ic && ir match with icol && irow, but should not be needed
  26
  27       // translate to FEE type indices
  28       Tower2FEEMap(ic, ir,
  29                    &ircu, &ibranch, &card, &icsp);
  30
  31       // debug
  32       /*
  33       printf("ic %d ir %d ircu %d ibranch %d card %d icsp %d\n",
  34              ic, ir, ircu, ibranch, card, icsp);
  35       */
  36
  37       // store value
  38       biasVoltage[ircu][ibranch][card][icsp] = ival;
  39       towerCol[ircu][ibranch][card][icsp] = ic;
  40       towerRow[ircu][ibranch][card][icsp] = ir;
  41     }
  42   }
  43
  44   inputFile.close();
  45
  46   return;
  47 }
  48
  49 //__________________________________________________________
  50 void Tower2FEEMap(const int icol, const int irow,
  51                   int *ircu, int *ibranch, int *card, int *icsp)
  52 { /*
  53     If you are interested in where these magic numbers come from -
  54     See mapping info on
  55     http://dsilverm.web.cern.ch/dsilverm/mapping/emcal_mapping.html
  56     http://dsilverm.web.cern.ch/dsilverm/mapping/ppt/Coordinates_and_Mapping.pdf
  57    */
  58
  59   // each FEC covers a 4x8 tower area
  60   int C = irow/8; // Cable bundle
  61   int FEC = C*12 + icol/4; // FEC in 0..35 range
  62
  63   *ircu = FEC / 18; // 18 FEC per RCU
  64   *ibranch = (FEC%18) / 9;
  65   *card = FEC % 9;
  66
  67   // columns and rows within an FEC area
  68   int tCol = icol%4;
  69   int tRow = irow%8;
  70
  71   // The mapping to CSP is a bit complicated so I also define two more help variables here..
  72   // which T-card?
  73   int TCard = tCol/2; // 0=Top (even StripModules), 1=Bottom (odd StripModules)
  74   int locCol = tCol%2;  // local column inside T-card
  75
  76   *icsp = (7 - tRow) + locCol*16 + TCard*8;
  77 }
  78
  79 /* Main method.. */
  80 //__________________________________________________________
  81 void DCSGenerateAPD(const char *inputFileName,
  82                     const char *outputDir,
  83                     const int readBack=0)
  84 {
  85
  86   // set up which bias voltage should be applicable for which CSP..
  87   Tower2FEEBiasInfo(inputFileName);
  88
  89   // general setup block: note - for old RCU firmware (DS: hope this doesn't change with new firmware)
  90   const char *branch_str[] = { "A", "B"};
  91   const int trailer_offset = 0x48;
  92   const int read_header = 0x520000;
  93   const int write_header = 0x620000;
  94
  95   // hv = hvmin + prop*DAC; values fitted/measured by ZhongBao; correction with David K at SPS beamtest
  96   float hvmin = 207.9;
  97   float prop = 0.2022;
  98   // resulting voltage settings should be good within a few volts
  99   cout << " HV-DAC prop. constant = " << prop << endl;
 100   char iv_dac_setting[100];
 101
 102   char cfile[200];
 103
 104   FILE* fout_setbias_card[NRCU][NBranch][NFEC];
 105   FILE* fout_readbias_card[NRCU][NBranch][NFEC];
 106
 107   // end of setup, let's go..
 108
 109   int rcu_addr_card = 0x7000;
 110   int csp_addr = trailer_offset;
 111   int word = 0;
 112   char comment[400];
 113
 114   int rcu_addr_read = 0x7000; // we'll also write the readbias file in the same loop, so
 115   // need a separate index also
 116
 117   for (int rcu=0; rcu<NRCU; rcu++) {
 118     for (int branch=0; branch<NBranch; branch++) {
 119       for (int ifec=0; ifec<NFEC; ifec++) {
 120         int card = ifec;
 121         int icard = ifec+1;
 122
 123         sprintf(cfile,"%s/set_rcu_%d_bias_branch_%s_FEC_%d.scr",
 124                 outputDir, rcu,
 125                 branch_str[branch], icard);
 126         fout_setbias_card[rcu][branch][card] = fopen(cfile, "w");
 127
 128         sprintf(cfile,"%s/read_rcu_%d_bias_branch_%s_FEC_%d.scr",
 129                 outputDir, rcu,
 130                 branch_str[branch], icard);
 131         fout_readbias_card[rcu][branch][card] = fopen(cfile, "w");
 132
 133         rcu_addr_card = 0x7000;
 134         rcu_addr_read = 0x7000;
 135
 136         for (int icsp = 0; icsp<NCSP; icsp++) {
 137
 138           /*
 139              some funkiness to address the CSPs correctly follows here.
 140              DS verified this with section 16.1 "Bias voltage programming", table 8
 141              of H. Muller's PHOS manual (version from Jan 2007)
 142           */
 143           if (icsp<16) { csp_addr = trailer_offset + icsp; }
 144           else { csp_addr = trailer_offset - 1 - (icsp%16); }
 145           if (icsp >= 24) csp_addr += 0x20;
 146
 147           // what does the desired voltage (in V) correspond to in DAC?
 148           int iv_dac = (int)( (biasVoltage[rcu][branch][card][icsp] - hvmin)/prop );
 149           if (iv_dac > 0x3FF) iv_dac = 0x3FF;
 150           sprintf(iv_dac_setting,"700%03X",iv_dac);
 151
 152
 153           // set up instructions that should be written
 154           word = write_header | (branch << 16) | (icard << 12) | (csp_addr);
 155
 156           // write a long comment with all info for this CSP
 157           sprintf(comment, "# RCU %d, Branch %s, FEC %d, CSP %d - Tower Col %d, Row %d ",
 158                   rcu, branch_str[branch], icard, icsp,
 159                   towerCol[rcu][branch][card][icsp],
 160                   towerRow[rcu][branch][card][icsp]
 161                   );
 162
 163           fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card], "w 0x%4X 0x%6X   %s\n",
 164                   rcu_addr_card, word, comment);
 165           rcu_addr_card++;
 166
 167           fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card], "w 0x%4X 0x%s   # Set Voltage: %d V, DAC %d (hex: %03X)\n",
 168                   rcu_addr_card, iv_dac_setting,
 169                   biasVoltage[rcu][branch][card][icsp],
 170                   iv_dac, iv_dac
 171                   );
 172           rcu_addr_card++;
 173
 174           // slighly modified comment for read command - include voltage info
 175           sprintf(comment, "# RCU %d, Branch %s, FEC %d, CSP %d - Tower Col %d, Row %d : %d V, DAC %d (hex: %03X)",
 176                   rcu, branch_str[branch], icard, icsp,
 177                   towerCol[rcu][branch][card][icsp],
 178                   towerRow[rcu][branch][card][icsp],
 179                   biasVoltage[rcu][branch][card][icsp],
 180                   iv_dac, iv_dac
 181                   );
 182
 183           word = read_header | (branch << 16) | (icard << 12) | (csp_addr);
 184           fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card], "w 0x%4X 0x%06X  %s\n", rcu_addr_read, word, comment);
 185           rcu_addr_read++;
 186         } // csp loop
 187
 188         // after CSP per card; send update command
 189         word = write_header | (branch << 16) | (icard << 12) | 0x1e;
 190         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"w 0x%4X 0x%06X   # Update Voltages\n",
 191                 rcu_addr_card, word);
 192         rcu_addr_card++;
 193
 194         // also put ending for the individual card files:
 195         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"w 0x%4X 0x%06X \n",
 196                 rcu_addr_card, 0x700000);
 197         rcu_addr_card++;
 198         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"w 0x%4X 0x%06X \n",
 199                 rcu_addr_card, 0x390000);
 200         rcu_addr_card++;
 201
 202         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 203         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"w 0x0 0x0           # execute and update registers\n");
 204         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 205         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"w 0x0 0x0           # execute and update registers again\n");
 206         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 207         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"r 0x7800            # error checking\n");
 208         fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"w 0x6c01 0x 0       # clear registers\n");
 209
 210
 211         // in case we want to check what was written
 212         if (readBack) {
 213           fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 214           fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"b %s      # read-back the values also\n", cfile);
 215           fprintf(fout_setbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 216         }
 217
 218
 219         // close down output files (set)
 220         fclose(fout_setbias_card[rcu][branch][card]);
 221
 222         // readbias ending
 223         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"w 0x%4X 0x%06X \n",
 224                 rcu_addr_read, 0x390000);
 225         rcu_addr_read++;
 226
 227         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 228         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"w 0x0 0x0           # execute and update registers\n");
 229
 230         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 231         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"r 0x7800            # error checking\n");
 232         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 233         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"r 0x6000 %d( \n", NCSP);
 234         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"wait 1 us\n");
 235         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"r 0x7800            # error checking\n");
 236         fprintf(fout_readbias_card[rcu][branch][card],"w 0x6c01 0x 0       # clear registers\n");
 237
 238         // close down output files (read)
 239         fclose(fout_readbias_card[rcu][branch][card]);
 240
 241       } // card=FEC
 242     } // branch
 243   } // rcu
 244
 245 }