53c3023076b823927acc7166c37ac9e64e3f4174
[u/mrichter/AliRoot.git] / TRD / AliTRDmcmSim.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 MCM (Multi Chip Module) simulator                                    //
21 //  which simulates the TRAP processing after the AD-conversion.             //
22 //  The relevant parameters (i.e. configuration settings of the TRAP)        //
23 //  are taken from AliTRDtrapConfig.                                         //
24 //                                                                           //
25 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
26
27 #include <iostream>
28 #include <iomanip>
29
30 #include "TCanvas.h"
31 #include "TH1F.h"
32 #include "TH2F.h"
33 #include "TGraph.h"
34 #include "TLine.h"
35 #include "TRandom.h"
36 #include "TClonesArray.h"
37 #include "TMath.h"
38
39 #include "AliLog.h"
40 #include "AliRunLoader.h"
41 #include "AliLoader.h"
42
43 #include "AliTRDfeeParam.h"
44 #include "AliTRDtrapConfig.h"
45 #include "AliTRDdigitsManager.h"
46 #include "AliTRDarrayADC.h"
47 #include "AliTRDarrayDictionary.h"
48 #include "AliTRDtrackletMCM.h"
49 #include "AliTRDmcmSim.h"
50
51 ClassImp(AliTRDmcmSim)
52
53 Bool_t AliTRDmcmSim::fgApplyCut = kTRUE;
54 Int_t  AliTRDmcmSim::fgAddBaseline = 0;
55
56 const Int_t AliTRDmcmSim::fgkFormatIndex = std::ios_base::xalloc(); 
57
58 const Int_t AliTRDmcmSim::fgkNADC = AliTRDfeeParam::GetNadcMcm();
59 const UShort_t AliTRDmcmSim::fgkFPshifts[4] = {11, 14, 17, 21}; 
60
61
62 AliTRDmcmSim::AliTRDmcmSim() : 
63   TObject(),
64   fInitialized(kFALSE),
65   fDetector(-1),
66   fRobPos(-1),
67   fMcmPos(-1),
68   fRow (-1),
69   fNTimeBin(-1),
70   fADCR(NULL),
71   fADCF(NULL),
72   fMCMT(NULL),
73   fTrackletArray(NULL),
74   fZSMap(NULL),
75   fTrklBranchName("mcmtrklbranch"),
76   fFeeParam(NULL),
77   fTrapConfig(NULL),
78   fDigitsManager(NULL),
79   fPedAcc(NULL),
80   fGainCounterA(NULL),
81   fGainCounterB(NULL),
82   fTailAmplLong(NULL),
83   fTailAmplShort(NULL),
84   fNHits(0),
85   fFitReg(NULL)
86 {
87   //
88   // AliTRDmcmSim default constructor
89   // By default, nothing is initialized.
90   // It is necessary to issue Init before use.
91
92   for (Int_t iDict = 0; iDict < 3; iDict++)
93     fDict[iDict] = 0x0;
94
95   fFitPtr[0] = 0;
96   fFitPtr[1] = 0;
97   fFitPtr[2] = 0;
98   fFitPtr[3] = 0;
99 }
100
101 AliTRDmcmSim::~AliTRDmcmSim() 
102 {
103   //
104   // AliTRDmcmSim destructor
105   //
106
107   if(fInitialized) {
108     for( Int_t iAdc = 0 ; iAdc < fgkNADC; iAdc++ ) {
109       delete [] fADCR[iAdc];
110       delete [] fADCF[iAdc];
111     }
112     delete [] fADCR;
113     delete [] fADCF;
114     delete [] fZSMap;
115     delete [] fMCMT;
116  
117     delete [] fPedAcc;
118     delete [] fGainCounterA;
119     delete [] fGainCounterB;
120     delete [] fTailAmplLong;
121     delete [] fTailAmplShort;
122     delete [] fFitReg;
123     
124     fTrackletArray->Delete();
125     delete fTrackletArray;
126   }
127 }
128
129 void AliTRDmcmSim::Init( Int_t det, Int_t robPos, Int_t mcmPos, Bool_t /* newEvent */ ) 
130 {
131   //
132   // Initialize the class with new MCM position information
133   // memory is allocated in the first initialization
134   //
135    
136   if (!fInitialized) {
137     fFeeParam      = AliTRDfeeParam::Instance();
138     fTrapConfig    = AliTRDtrapConfig::Instance();
139   }
140
141   fDetector      = det;
142   fRobPos        = robPos;
143   fMcmPos        = mcmPos;
144   fNTimeBin      = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kC13CPUA);
145   fRow           = fFeeParam->GetPadRowFromMCM( fRobPos, fMcmPos );
146   
147   if (!fInitialized) {
148     fADCR    = new Int_t *[fgkNADC];
149     fADCF    = new Int_t *[fgkNADC];
150     fZSMap   = new Int_t  [fgkNADC];
151     fGainCounterA = new UInt_t[fgkNADC];
152     fGainCounterB = new UInt_t[fgkNADC];
153     for( Int_t iAdc = 0 ; iAdc < fgkNADC; iAdc++ ) {
154       fADCR[iAdc] = new Int_t[fNTimeBin];
155       fADCF[iAdc] = new Int_t[fNTimeBin];
156     }
157     
158     // filter registers
159     fPedAcc = new UInt_t[fgkNADC]; // accumulator for pedestal filter
160     fTailAmplLong = new UShort_t[fgkNADC];
161     fTailAmplShort = new UShort_t[fgkNADC];
162     
163     // tracklet calculation
164     fFitReg = new FitReg_t[fgkNADC]; 
165     fTrackletArray = new TClonesArray("AliTRDtrackletMCM", fgkMaxTracklets);
166     
167     fMCMT = new UInt_t[fgkMaxTracklets];
168   }
169
170   fInitialized = kTRUE;
171
172   Reset();
173 }
174
175 void AliTRDmcmSim::Reset()
176 {
177   // Resets the data values and internal filter registers
178   // by re-initialising them
179
180   if( !CheckInitialized() ) 
181     return;
182
183   for( Int_t iAdc = 0 ; iAdc < fgkNADC; iAdc++ ) {
184     for( Int_t it = 0 ; it < fNTimeBin ; it++ ) {
185       fADCR[iAdc][it] = 0;
186       fADCF[iAdc][it] = 0;
187     }
188     fZSMap[iAdc] = -1;      // Default unread, low active bit mask
189     fGainCounterA[iAdc] = 0;
190     fGainCounterB[iAdc] = 0;
191   }
192   
193   for(Int_t i = 0; i < fgkMaxTracklets; i++) {
194     fMCMT[i] = 0;
195   }
196
197   for (Int_t iDict = 0; iDict < 3; iDict++)
198     fDict[iDict] = 0x0;
199   
200   FilterPedestalInit();
201   FilterGainInit();
202   FilterTailInit();
203 }
204
205 void AliTRDmcmSim::SetNTimebins(Int_t ntimebins) 
206 {
207   // Reallocate memory if a change in the number of timebins 
208   // is needed (should not be the case for real data)
209
210   if( !CheckInitialized() ) 
211     return;
212
213   fNTimeBin = ntimebins;
214   for( Int_t iAdc = 0 ; iAdc < fgkNADC; iAdc++ ) {
215     delete fADCR[iAdc];
216     delete fADCF[iAdc];
217     fADCR[iAdc] = new Int_t[fNTimeBin];
218     fADCF[iAdc] = new Int_t[fNTimeBin];
219   }
220 }
221
222 Bool_t AliTRDmcmSim::LoadMCM(AliRunLoader* const runloader, Int_t det, Int_t rob, Int_t mcm) 
223 {
224   // loads the ADC data as obtained from the digitsManager for the specified MCM.
225   // This method is meant for rare execution, e.g. in the visualization. When called 
226   // frequently use SetData(...) instead. 
227
228   Init(det, rob, mcm);
229
230   if (!runloader) {
231     AliError("No Runloader given");
232     return kFALSE;
233   }
234
235   AliLoader *trdLoader = runloader->GetLoader("TRDLoader");
236   if (!trdLoader) {
237     AliError("Could not get TRDLoader");
238     return kFALSE;
239   }
240
241   Bool_t retval = kTRUE;
242   trdLoader->LoadDigits();
243   fDigitsManager = 0x0;
244   AliTRDdigitsManager *digMgr = new AliTRDdigitsManager();
245   digMgr->SetSDigits(0);
246   digMgr->CreateArrays();
247   digMgr->ReadDigits(trdLoader->TreeD());
248   AliTRDarrayADC *digits = (AliTRDarrayADC*) digMgr->GetDigits(det);
249   if (digits->HasData()) {
250     digits->Expand();
251
252     if (fNTimeBin != digits->GetNtime()) {
253       AliWarning(Form("Changing no. of timebins from %i to %i", fNTimeBin, digits->GetNtime()));
254       SetNTimebins(digits->GetNtime());
255     }
256
257     SetData(digits);
258   }
259   else 
260     retval = kFALSE;
261   
262   delete digMgr;
263   
264   return retval;
265 }
266
267 void AliTRDmcmSim::NoiseTest(Int_t nsamples, Int_t mean, Int_t sigma, Int_t inputGain, Int_t inputTail)
268 {
269   // This function can be used to test the filters. 
270   // It feeds nsamples of ADC values with a gaussian distribution specified by mean and sigma.
271   // The filter chain implemented here consists of:
272   // Pedestal -> Gain -> Tail
273   // With inputGain and inputTail the input to the gain and tail filter, respectively, 
274   // can be chosen where 
275   // 0: noise input
276   // 1: pedestal output
277   // 2: gain output
278   // The input has to be chosen from a stage before. 
279   // The filter behaviour is controlled by the TRAP parameters from AliTRDtrapConfig in the 
280   // same way as in normal simulation.
281   // The functions produces four histograms with the values at the different stages.
282
283   if( !CheckInitialized() ) 
284     return;
285
286   TString nameInputGain;
287   TString nameInputTail; 
288
289   switch (inputGain) {
290       case 0:
291         nameInputGain = "Noise";
292         break;
293
294       case 1:
295         nameInputGain = "Pedestal";
296         break;
297
298       default:
299         AliError("Undefined input to tail cancellation filter");
300         return;
301   }
302
303   switch (inputTail) {
304       case 0:
305         nameInputTail = "Noise";
306         break;
307
308       case 1:
309         nameInputTail = "Pedestal";
310         break;
311
312       case 2:
313         nameInputTail = "Gain";
314         break;
315
316       default:
317         AliError("Undefined input to tail cancellation filter");
318         return;
319   }
320
321   TH1F *h   = new TH1F("noise", "Gaussian Noise;sample;ADC count",
322                        nsamples, 0, nsamples);
323   TH1F *hfp = new TH1F("ped", "Noise #rightarrow Pedestal filter;sample;ADC count", nsamples, 0, nsamples);
324   TH1F *hfg = new TH1F("gain", 
325                        (nameInputGain + "#rightarrow Gain;sample;ADC count").Data(), 
326                        nsamples, 0, nsamples);
327   TH1F *hft = new TH1F("tail", 
328                        (nameInputTail + "#rightarrow Tail;sample;ADC count").Data(), 
329                        nsamples, 0, nsamples);
330   h->SetStats(kFALSE);
331   hfp->SetStats(kFALSE);
332   hfg->SetStats(kFALSE);
333   hft->SetStats(kFALSE);
334   
335   Int_t value;  // ADC count with noise (10 bit)
336   Int_t valuep; // pedestal filter output (12 bit)
337   Int_t valueg; // gain filter output (12 bit)
338   Int_t valuet; // tail filter value (12 bit)
339   
340   for (Int_t i = 0; i < nsamples; i++) {
341     value = (Int_t) gRandom->Gaus(mean, sigma);  // generate noise with gaussian distribution 
342     h->SetBinContent(i, value);
343
344     valuep = FilterPedestalNextSample(1, 0, ((Int_t) value) << 2);
345     
346     if (inputGain == 0)
347       valueg = FilterGainNextSample(1, ((Int_t) value) << 2);
348     else 
349       valueg = FilterGainNextSample(1, valuep); 
350     
351     if (inputTail == 0)
352       valuet = FilterTailNextSample(1, ((Int_t) value) << 2);
353     else if (inputTail == 1)
354       valuet = FilterTailNextSample(1, valuep); 
355     else
356       valuet = FilterTailNextSample(1, valueg); 
357
358     hfp->SetBinContent(i, valuep >> 2);
359     hfg->SetBinContent(i, valueg >> 2);
360     hft->SetBinContent(i, valuet >> 2);
361   }
362
363   TCanvas *c = new TCanvas; 
364   c->Divide(2,2);
365   c->cd(1);
366   h->Draw();
367   c->cd(2);
368   hfp->Draw();
369   c->cd(3);
370   hfg->Draw();
371   c->cd(4);
372   hft->Draw();
373 }
374
375 Bool_t AliTRDmcmSim::CheckInitialized() const
376 {
377   //
378   // Check whether object is initialized
379   //
380
381   if( ! fInitialized ) 
382     AliError(Form ("AliTRDmcmSim is not initialized but function other than Init() is called."));
383
384   return fInitialized;
385 }
386
387 void AliTRDmcmSim::Print(Option_t* const option) const
388 {
389   // Prints the data stored and/or calculated for this MCM.
390   // The output is controlled by option which can be a sequence of any of 
391   // the following characters:
392   // R - prints raw ADC data
393   // F - prints filtered data 
394   // H - prints detected hits
395   // T - prints found tracklets
396   // The later stages are only meaningful after the corresponding calculations 
397   // have been performed.
398
399   if ( !CheckInitialized() ) 
400     return;
401
402   printf("MCM %i on ROB %i in detector %i\n", fMcmPos, fRobPos, fDetector);
403
404   TString opt = option;
405   if (opt.Contains("R") || opt.Contains("F")) {
406     std::cout << *this;
407   }
408
409   if (opt.Contains("H")) {
410     printf("Found %i hits:\n", fNHits);
411     for (Int_t iHit = 0; iHit < fNHits; iHit++) {
412       printf("Hit %3i in timebin %2i, ADC %2i has charge %3i and position %3i\n",
413              iHit,  fHits[iHit].fTimebin, fHits[iHit].fChannel, fHits[iHit].fQtot, fHits[iHit].fYpos);
414     }
415   }
416
417   if (opt.Contains("T")) {
418     printf("Tracklets:\n");
419     for (Int_t iTrkl = 0; iTrkl < fTrackletArray->GetEntriesFast(); iTrkl++) {
420       printf("tracklet %i: 0x%08x\n", iTrkl, ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[iTrkl])->GetTrackletWord());
421     }
422   }
423 }
424
425 void AliTRDmcmSim::Draw(Option_t* const option) 
426 {
427   // Plots the data stored in a 2-dim. timebin vs. ADC channel plot.
428   // The option selects what data is plotted and can be a sequence of 
429   // the following characters:
430   // R - plot raw data (default)
431   // F - plot filtered data (meaningless if R is specified)
432   // In addition to the ADC values:
433   // H - plot hits 
434   // T - plot tracklets
435
436   if( !CheckInitialized() ) 
437     return;
438
439   TString opt = option;
440
441   TH2F *hist = new TH2F("mcmdata", Form("Data of MCM %i on ROB %i in detector %i", \
442                                         fMcmPos, fRobPos, fDetector), \
443                         fgkNADC, -0.5, fgkNADC-.5, fNTimeBin, -.5, fNTimeBin-.5);
444   hist->GetXaxis()->SetTitle("ADC Channel");
445   hist->GetYaxis()->SetTitle("Timebin");
446   hist->SetStats(kFALSE);
447
448   if (opt.Contains("R")) {
449     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
450       for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
451         hist->SetBinContent(iAdc+1, iTimeBin+1, fADCR[iAdc][iTimeBin] >> fgkAddDigits);
452       }
453     }
454   }
455   else {
456     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
457       for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
458         hist->SetBinContent(iAdc+1, iTimeBin+1, fADCF[iAdc][iTimeBin] >> fgkAddDigits);
459       }
460     }
461   }
462   hist->Draw("colz");
463
464   if (opt.Contains("H")) {
465     TGraph *grHits = new TGraph();
466     for (Int_t iHit = 0; iHit < fNHits; iHit++) {
467       grHits->SetPoint(iHit, 
468                        fHits[iHit].fChannel + 1 + fHits[iHit].fYpos/256., 
469                        fHits[iHit].fTimebin);
470     }
471     grHits->Draw("*");
472   }
473
474   if (opt.Contains("T")) {
475     TLine *trklLines = new TLine[4];
476     for (Int_t iTrkl = 0; iTrkl < fTrackletArray->GetEntries(); iTrkl++) {
477       AliTRDtrackletMCM *trkl = (AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[iTrkl];
478       Float_t padWidth = 0.635 + 0.03 * (fDetector % 6);
479       Float_t offset   = padWidth/256. * ((((((fRobPos & 0x1) << 2) + (fMcmPos & 0x3)) * 18) << 8) - ((18*4*2 - 18*2 - 3) << 7)); // revert adding offset in FitTracklet
480       Int_t   ndrift   = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrNdrift, fDetector, fRobPos, fMcmPos) >> 5;
481       Float_t slope    = trkl->GetdY() * 140e-4 / ndrift; 
482
483       Int_t t0 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFS);
484       Int_t t1 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFE);
485
486       trklLines[iTrkl].SetX1((offset - (trkl->GetY() - slope * t0)) / padWidth); // ??? sign?
487       trklLines[iTrkl].SetY1(t0);
488       trklLines[iTrkl].SetX2((offset - (trkl->GetY() - slope * t1)) / padWidth); // ??? sign?
489       trklLines[iTrkl].SetY2(t1);
490       trklLines[iTrkl].SetLineColor(2);
491       trklLines[iTrkl].SetLineWidth(2);
492       printf("Tracklet %i: y = %f, dy = %f, offset = %f\n", iTrkl, trkl->GetY(), (trkl->GetdY() * 140e-4), offset);
493       trklLines[iTrkl].Draw();
494     }
495   }
496 }
497
498 void AliTRDmcmSim::SetData( Int_t adc, Int_t* const data )
499 {
500   //
501   // Store ADC data into array of raw data
502   //
503
504   if( !CheckInitialized() ) return;
505
506   if( adc < 0 || adc >= fgkNADC ) {
507     AliError(Form ("Error: ADC %i is out of range (0 .. %d).", adc, fgkNADC-1));
508     return;
509   }
510
511   for( Int_t it = 0 ;  it < fNTimeBin ; it++ ) {
512     fADCR[adc][it] = (Int_t) (data[it]) << fgkAddDigits;
513     fADCF[adc][it] = (Int_t) (data[it]) << fgkAddDigits;
514   }
515 }
516
517 void AliTRDmcmSim::SetData( Int_t adc, Int_t it, Int_t data )
518 {
519   //
520   // Store ADC data into array of raw data
521   //
522
523   if( !CheckInitialized() ) return;
524
525   if( adc < 0 || adc >= fgkNADC ) {
526     AliError(Form ("Error: ADC %i is out of range (0 .. %d).", adc, fgkNADC-1));
527     return;
528   }
529
530   fADCR[adc][it] = data << fgkAddDigits;
531   fADCF[adc][it] = data << fgkAddDigits;
532 }
533
534 void AliTRDmcmSim::SetData(AliTRDarrayADC* const adcArray, AliTRDdigitsManager * const digitsManager)
535 {
536   // Set the ADC data from an AliTRDarrayADC
537
538   if( !CheckInitialized() ) 
539     return;
540
541   fDigitsManager = digitsManager;
542   if (fDigitsManager) {
543     for (Int_t iDict = 0; iDict < 3; iDict++) {
544       AliTRDarrayDictionary *newDict = (AliTRDarrayDictionary*) fDigitsManager->GetDictionary(fDetector, iDict);
545       if (fDict[iDict] != 0x0 && newDict != 0x0) {
546         
547         if (fDict[iDict] == newDict)
548           continue;
549
550         fDict[iDict] = newDict;
551         
552         if (fDict[iDict]->GetDim() == 0) {
553           AliError(Form("Dictionary %i of det. %i has dim. 0", fDetector, iDict));
554           continue;
555         }
556         fDict[iDict]->Expand(); 
557       }
558       else {
559         fDict[iDict] = newDict;
560         if (fDict[iDict])
561           fDict[iDict]->Expand();
562       }
563     }
564   }
565
566   if (fNTimeBin != adcArray->GetNtime())
567     SetNTimebins(adcArray->GetNtime());
568   
569   Int_t offset = (fMcmPos % 4 + 1) * 21 + (fRobPos % 2) * 84 - 1;
570
571   for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
572     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
573       Int_t value = adcArray->GetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin);
574       if (value < 0 || (offset - iAdc < 1) || (offset - iAdc > 165)) {
575         fADCR[iAdc][iTimeBin] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPNP) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
576         fADCF[iAdc][iTimeBin] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFP) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
577       }
578       else {
579         fZSMap[iAdc] = 0;
580         fADCR[iAdc][iTimeBin] = (value << fgkAddDigits) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
581         fADCF[iAdc][iTimeBin] = (value << fgkAddDigits) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
582       }
583     }
584   }
585 }
586
587 void AliTRDmcmSim::SetDataByPad(AliTRDarrayADC* const adcArray, AliTRDdigitsManager * const digitsManager)
588 {
589   // Set the ADC data from an AliTRDarrayADC 
590   // (by pad, to be used during initial reading in simulation)
591
592   if( !CheckInitialized() ) 
593     return;
594
595   fDigitsManager = digitsManager;
596   if (fDigitsManager) {
597     for (Int_t iDict = 0; iDict < 3; iDict++) {
598       AliTRDarrayDictionary *newDict = (AliTRDarrayDictionary*) fDigitsManager->GetDictionary(fDetector, iDict);
599       if (fDict[iDict] != 0x0 && newDict != 0x0) {
600         
601         if (fDict[iDict] == newDict)
602           continue;
603
604         fDict[iDict] = newDict;
605         
606         if (fDict[iDict]->GetDim() == 0) {
607           AliError(Form("Dictionary %i of det. %i has dim. 0", fDetector, iDict));
608           continue;
609         }
610         fDict[iDict]->Expand(); 
611       }
612       else {
613         fDict[iDict] = newDict;
614         if (fDict[iDict])
615           fDict[iDict]->Expand();
616       }
617     }
618   }
619
620   if (fNTimeBin != adcArray->GetNtime())
621     SetNTimebins(adcArray->GetNtime());
622   
623   Int_t offset = (fMcmPos % 4 + 1) * 18 + (fRobPos % 2) * 72 + 1;
624
625   for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
626     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
627       Int_t value = -1;
628       Int_t pad = offset - iAdc;
629       if (pad > -1 && pad < 144) 
630         value = adcArray->GetData(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin);
631       //      Int_t value = adcArray->GetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin);
632       if (value < 0 || (offset - iAdc < 1) || (offset - iAdc > 165)) {
633         fADCR[iAdc][iTimeBin] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPNP) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
634         fADCF[iAdc][iTimeBin] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFP) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
635       }
636       else {
637         fZSMap[iAdc] = 0;
638         fADCR[iAdc][iTimeBin] = (value << fgkAddDigits) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
639         fADCF[iAdc][iTimeBin] = (value << fgkAddDigits) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
640       }
641     }
642   }
643 }
644
645 void AliTRDmcmSim::SetDataPedestal( Int_t adc )
646 {
647   //
648   // Store ADC data into array of raw data
649   //
650
651   if( !CheckInitialized() ) 
652     return;
653
654   if( adc < 0 || adc >= fgkNADC ) {
655     return;
656   }
657
658   for( Int_t it = 0 ; it < fNTimeBin ; it++ ) {
659     fADCR[adc][it] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPNP) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
660     fADCF[adc][it] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFP) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
661   }
662 }
663
664 Bool_t AliTRDmcmSim::GetHit(Int_t index, Int_t &channel, Int_t &timebin, Int_t &qtot, Int_t &ypos, Float_t &y, Int_t &label) const
665 {
666   // retrieve the MC hit information (not available in TRAP hardware)
667
668   if (index < 0 || index >= fNHits)
669     return kFALSE;
670   
671   channel = fHits[index].fChannel;
672   timebin = fHits[index].fTimebin;
673   qtot    = fHits[index].fQtot;
674   ypos    = fHits[index].fYpos;
675   y       = (Float_t) ((((((fRobPos & 0x1) << 2) + (fMcmPos & 0x3)) * 18) << 8) - ((18*4*2 - 18*2 - 1) << 7) -
676                         (channel << 8) - ypos) 
677     * (0.635 + 0.03 * (fDetector % 6))
678     / 256.0;
679   label   = fHits[index].fLabel[0];
680
681   return kTRUE;
682 }
683
684 Int_t AliTRDmcmSim::GetCol( Int_t adc )
685 {
686   //
687   // Return column id of the pad for the given ADC channel
688   //
689
690   if( !CheckInitialized() ) 
691     return -1;
692
693   Int_t col = fFeeParam->GetPadColFromADC(fRobPos, fMcmPos, adc);
694   if (col < 0 || col >= fFeeParam->GetNcol()) 
695     return -1;
696   else 
697     return col;
698 }
699
700 Int_t AliTRDmcmSim::ProduceRawStream( UInt_t *buf, Int_t bufSize, UInt_t iEv) const
701 {
702   //
703   // Produce raw data stream from this MCM and put in buf
704   // Returns number of words filled, or negative value 
705   // with -1 * number of overflowed words
706   //
707
708   if( !CheckInitialized() ) 
709     return 0;
710
711   UInt_t  x;
712   UInt_t  mcmHeader = 0;
713   UInt_t  adcMask = 0;
714   Int_t   nw  = 0;  // Number of written words
715   Int_t   of  = 0;  // Number of overflowed words
716   Int_t   rawVer   = fFeeParam->GetRAWversion();
717   Int_t **adc;
718   Int_t   nActiveADC = 0;       // number of activated ADC bits in a word
719
720   if( !CheckInitialized() ) 
721     return 0;
722
723   if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBSF) != 0) // store unfiltered data
724     adc = fADCR;
725   else 
726     adc = fADCF;
727   
728   // Produce ADC mask : nncc cccm mmmm mmmm mmmm mmmm mmmm 1100
729   //                            n : unused , c : ADC count, m : selected ADCs
730   if( rawVer >= 3 &&
731       (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kC15CPUA) & (1 << 13))) { // check for zs flag in TRAP configuration
732     for( Int_t iAdc = 0 ; iAdc < fgkNADC ; iAdc++ ) {
733       if( ~fZSMap[iAdc] != 0 ) { //  0 means not suppressed
734         adcMask |= (1 << (iAdc+4) );    // last 4 digit reserved for 1100=0xc
735         nActiveADC++;           // number of 1 in mmm....m
736       }
737     }
738
739     if ((nActiveADC == 0) &&
740         (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kC15CPUA) & (1 << 8))) // check for DEH flag in TRAP configuration
741       return 0;
742
743     // assemble adc mask word
744     adcMask |= (1 << 30) | ( ( 0x3FFFFFFC ) & (~(nActiveADC) << 25) ) | 0xC;    // nn = 01, ccccc are inverted, 0xc=1100
745   }
746
747   // MCM header
748   mcmHeader = (1<<31) | (fRobPos << 28) | (fMcmPos << 24) | ((iEv % 0x100000) << 4) | 0xC;
749   if (nw < bufSize)
750     buf[nw++] = mcmHeader;
751   else
752     of++;
753
754   // ADC mask
755   if( adcMask != 0 ) {
756     if (nw < bufSize)
757       buf[nw++] = adcMask;
758     else
759       of++;
760   }
761
762   // Produce ADC data. 3 timebins are packed into one 32 bits word
763   // In this version, different ADC channel will NOT share the same word
764
765   UInt_t aa=0, a1=0, a2=0, a3=0;
766
767   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < 21; iAdc++ ) {
768     if( rawVer>= 3 && ~fZSMap[iAdc] == 0 ) continue; // Zero Suppression, 0 means not suppressed
769     aa = !(iAdc & 1) + 2;
770     for (Int_t iT = 0; iT < fNTimeBin; iT+=3 ) {
771       a1 = ((iT    ) < fNTimeBin ) ? adc[iAdc][iT  ] >> fgkAddDigits : 0;
772       a2 = ((iT + 1) < fNTimeBin ) ? adc[iAdc][iT+1] >> fgkAddDigits : 0;
773       a3 = ((iT + 2) < fNTimeBin ) ? adc[iAdc][iT+2] >> fgkAddDigits : 0;
774       x = (a3 << 22) | (a2 << 12) | (a1 << 2) | aa;
775       if (nw < bufSize) {
776         buf[nw++] = x;
777       }
778       else {
779         of++;
780       }
781     }
782   }
783
784   if( of != 0 ) return -of; else return nw;
785 }
786
787 Int_t AliTRDmcmSim::ProduceTrackletStream( UInt_t *buf, Int_t bufSize )
788 {
789   //
790   // Produce tracklet data stream from this MCM and put in buf
791   // Returns number of words filled, or negative value 
792   // with -1 * number of overflowed words
793   //
794
795   if( !CheckInitialized() ) 
796     return 0;
797
798   Int_t   nw  = 0;  // Number of written words
799   Int_t   of  = 0;  // Number of overflowed words
800     
801   // Produce tracklet data. A maximum of four 32 Bit words will be written per MCM 
802   // fMCMT is filled continuously until no more tracklet words available
803
804   for (Int_t iTracklet = 0; iTracklet < fTrackletArray->GetEntriesFast(); iTracklet++) {
805     if (nw < bufSize) 
806       buf[nw++] = ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[iTracklet])->GetTrackletWord();
807     else 
808       of++;
809   }
810   
811   if( of != 0 ) return -of; else return nw;
812 }
813
814 void AliTRDmcmSim::Filter()
815 {
816   //
817   // Filter the raw ADC values. The active filter stages and their
818   // parameters are taken from AliTRDtrapConfig.
819   // The raw data is stored separate from the filtered data. Thus, 
820   // it is possible to run the filters on a set of raw values 
821   // sequentially for parameter tuning.
822   //
823
824   if( !CheckInitialized() ) 
825     return;
826
827   // Apply filters sequentially. Bypass is handled by filters
828   // since counters and internal registers may be updated even 
829   // if the filter is bypassed.
830   // The first filter takes the data from fADCR and 
831   // outputs to fADCF. 
832   
833   // Non-linearity filter not implemented.
834   FilterPedestal();
835   FilterGain();
836   FilterTail();
837   // Crosstalk filter not implemented.
838 }
839
840 void AliTRDmcmSim::FilterPedestalInit(Int_t baseline) 
841 {
842   // Initializes the pedestal filter assuming that the input has 
843   // been constant for a long time (compared to the time constant).
844
845   UShort_t    fptc = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPTC); // 0..3, 0 - fastest, 3 - slowest
846
847   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++)
848     fPedAcc[iAdc] = (baseline << 2) * (1 << fgkFPshifts[fptc]); 
849 }
850
851 UShort_t AliTRDmcmSim::FilterPedestalNextSample(Int_t adc, Int_t timebin, UShort_t value)
852 {
853   // Returns the output of the pedestal filter given the input value.
854   // The output depends on the internal registers and, thus, the 
855   // history of the filter.
856
857   UShort_t    fpnp = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPNP); // 0..511 -> 0..127.75, pedestal at the output
858   UShort_t    fptc = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPTC); // 0..3, 0 - fastest, 3 - slowest
859   UShort_t    fpby = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPBY); // 0..1 bypass, active low
860
861   UShort_t accumulatorShifted;
862   Int_t correction;
863   UShort_t inpAdd;
864   
865   inpAdd = value + fpnp;
866
867   accumulatorShifted = (fPedAcc[adc] >> fgkFPshifts[fptc]) & 0x3FF;   // 10 bits
868   if (timebin == 0) // the accumulator is disabled in the drift time
869   {
870     correction = (value & 0x3FF) - accumulatorShifted;
871     fPedAcc[adc] = (fPedAcc[adc] + correction) & 0x7FFFFFFF;             // 31 bits
872   }
873   
874   if (fpby == 0)
875     return value;
876
877   if (inpAdd <= accumulatorShifted)
878     return 0;
879   else
880   {
881     inpAdd = inpAdd - accumulatorShifted;
882     if (inpAdd > 0xFFF) 
883       return 0xFFF;
884     else 
885       return inpAdd;
886   }
887 }
888
889 void AliTRDmcmSim::FilterPedestal()
890 {
891   //
892   // Apply pedestal filter
893   //
894   // As the first filter in the chain it reads data from fADCR 
895   // and outputs to fADCF. 
896   // It has only an effect if previous samples have been fed to 
897   // find the pedestal. Currently, the simulation assumes that 
898   // the input has been stable for a sufficiently long time.
899
900   for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
901     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
902       fADCF[iAdc][iTimeBin] = FilterPedestalNextSample(iAdc, iTimeBin, fADCR[iAdc][iTimeBin]);
903     }
904   }
905 }
906
907 void AliTRDmcmSim::FilterGainInit()
908 {
909   // Initializes the gain filter. In this case, only threshold 
910   // counters are reset.
911
912   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
913     // these are counters which in hardware continue 
914     // until maximum or reset
915     fGainCounterA[iAdc] = 0;
916     fGainCounterB[iAdc] = 0;
917   }
918 }
919
920 UShort_t AliTRDmcmSim::FilterGainNextSample(Int_t adc, UShort_t value)
921 {
922   // Apply the gain filter to the given value.
923   // BEGIN_LATEX O_{i}(t) = #gamma_{i} * I_{i}(t) + a_{i} END_LATEX
924   // The output depends on the internal registers and, thus, the 
925   // history of the filter.
926
927   UShort_t    fgby = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFGBY); // bypass, active low
928   UShort_t    fgf  = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::TrapReg_t(AliTRDtrapConfig::kFGF0 + adc)); // 0x700 + (0 & 0x1ff);
929   UShort_t    fga  = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::TrapReg_t(AliTRDtrapConfig::kFGA0 + adc)); // 40;
930   UShort_t    fgta = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFGTA); // 20;
931   UShort_t    fgtb = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFGTB); // 2060;
932
933   UInt_t corr; // corrected value
934
935   value &= 0xFFF;
936   corr = (value * fgf) >> 11;
937   corr = corr > 0xfff ? 0xfff : corr;
938   corr = AddUintClipping(corr, fga, 12);
939
940   // Update threshold counters 
941   // not really useful as they are cleared with every new event
942   if (!((fGainCounterA[adc] == 0x3FFFFFF) || (fGainCounterB[adc] == 0x3FFFFFF)))
943   // stop when full
944   {
945     if (corr >= fgtb) 
946       fGainCounterB[adc]++;
947     else if (corr >= fgta) 
948       fGainCounterA[adc]++;
949   }
950
951   if (fgby == 1)
952     return corr; 
953   else
954     return value;
955 }
956
957 void AliTRDmcmSim::FilterGain()
958 {
959   // Read data from fADCF and apply gain filter.
960
961   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
962     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
963         fADCF[iAdc][iTimeBin] = FilterGainNextSample(iAdc, fADCF[iAdc][iTimeBin]);
964     }
965   }
966 }
967
968 void AliTRDmcmSim::FilterTailInit(Int_t baseline)
969 {
970   // Initializes the tail filter assuming that the input has 
971   // been at the baseline value (configured by FTFP) for a 
972   // sufficiently long time.
973
974   // exponents and weight calculated from configuration
975   UShort_t    alphaLong = 0x3ff & fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTAL); // the weight of the long component
976   UShort_t    lambdaLong = (1 << 10) | (1 << 9) | (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTLL) & 0x1FF); // the multiplier
977   UShort_t    lambdaShort = (0 << 10) | (1 << 9) | (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTLS) & 0x1FF); // the multiplier
978
979   Float_t lambdaL = lambdaLong  * 1.0 / (1 << 11);
980   Float_t lambdaS = lambdaShort * 1.0 / (1 << 11);
981   Float_t alphaL  = alphaLong   * 1.0 / (1 << 11);
982   Float_t qup, qdn;
983   qup = (1 - lambdaL) * (1 - lambdaS);
984   qdn = 1 - lambdaS * alphaL - lambdaL * (1 - alphaL);
985   Float_t kdc = qup/qdn;
986
987   Float_t kt, ql, qs;
988   UShort_t aout;
989
990   if (baseline < 0)
991     baseline = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPNP);
992   
993   ql = lambdaL * (1 - lambdaS) *      alphaL;
994   qs = lambdaS * (1 - lambdaL) * (1 - alphaL);
995
996   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
997     Int_t value = baseline & 0xFFF;
998     Int_t corr = (value * fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::TrapReg_t(AliTRDtrapConfig::kFGF0 + iAdc))) >> 11;
999     corr = corr > 0xfff ? 0xfff : corr;
1000     corr = AddUintClipping(corr, fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::TrapReg_t(AliTRDtrapConfig::kFGA0 + iAdc)), 12);
1001
1002     kt = kdc * baseline;
1003     aout = baseline - (UShort_t) kt;
1004
1005     fTailAmplLong[iAdc]  = (UShort_t) (aout * ql / (ql + qs));
1006     fTailAmplShort[iAdc] = (UShort_t) (aout * qs / (ql + qs));
1007   }
1008 }
1009
1010 UShort_t AliTRDmcmSim::FilterTailNextSample(Int_t adc, UShort_t value)
1011 {
1012   // Returns the output of the tail filter for the given input value. 
1013   // The output depends on the internal registers and, thus, the 
1014   // history of the filter.
1015
1016   // exponents and weight calculated from configuration
1017   UShort_t    alphaLong   = 0x3ff & fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTAL);                          // the weight of the long component
1018   UShort_t    lambdaLong  = (1 << 10) | (1 << 9) | (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTLL) & 0x1FF); // the multiplier of the long component
1019   UShort_t    lambdaShort = (0 << 10) | (1 << 9) | (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTLS) & 0x1FF); // the multiplier of the short component
1020
1021   // intermediate signals
1022   UInt_t   aDiff;
1023   UInt_t   alInpv;
1024   UShort_t aQ;
1025   UInt_t   tmp;
1026   
1027   UShort_t inpVolt = value & 0xFFF;    // 12 bits
1028       
1029   // add the present generator outputs
1030   aQ = AddUintClipping(fTailAmplLong[adc], fTailAmplShort[adc], 12);
1031
1032   // calculate the difference between the input and the generated signal
1033   if (inpVolt > aQ) 
1034     aDiff = inpVolt - aQ;
1035   else                
1036     aDiff = 0;
1037   
1038   // the inputs to the two generators, weighted
1039   alInpv = (aDiff * alphaLong) >> 11;
1040   
1041   // the new values of the registers, used next time
1042   // long component
1043   tmp = AddUintClipping(fTailAmplLong[adc], alInpv, 12);
1044   tmp =  (tmp * lambdaLong) >> 11;
1045   fTailAmplLong[adc] = tmp & 0xFFF;
1046   // short component
1047   tmp = AddUintClipping(fTailAmplShort[adc], aDiff - alInpv, 12);
1048   tmp =  (tmp * lambdaShort) >> 11;
1049   fTailAmplShort[adc] = tmp & 0xFFF;
1050   
1051   // the output of the filter
1052   if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTBY) == 0) // bypass mode, active low
1053     return value;
1054   else
1055     return aDiff;
1056 }
1057
1058 void AliTRDmcmSim::FilterTail()
1059 {
1060   // Apply tail cancellation filter to all data. 
1061
1062   for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
1063     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
1064       fADCF[iAdc][iTimeBin] = FilterTailNextSample(iAdc, fADCF[iAdc][iTimeBin]);
1065     }
1066   }
1067 }
1068
1069 void AliTRDmcmSim::ZSMapping()
1070 {
1071   //
1072   // Zero Suppression Mapping implemented in TRAP chip
1073   // only implemented for up to 30 timebins
1074   //
1075   // See detail TRAP manual "Data Indication" section:
1076   // http://www.kip.uni-heidelberg.de/ti/TRD/doc/trap/TRAP-UserManual.pdf
1077   //
1078
1079   if( !CheckInitialized() ) 
1080     return;
1081
1082   Int_t eBIS = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBIS); 
1083   Int_t eBIT = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBIT); 
1084   Int_t eBIL = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBIL); 
1085   Int_t eBIN = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBIN); 
1086
1087   Int_t **adc = fADCF;
1088
1089   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) 
1090     fZSMap[iAdc] = -1;
1091
1092   for( Int_t it = 0 ; it < fNTimeBin ; it++ ) {
1093     Int_t iAdc; // current ADC channel
1094     Int_t ap;
1095     Int_t ac;
1096     Int_t an;
1097     Int_t mask;
1098     Int_t supp; // suppression of the current channel (low active)
1099     
1100     // ----- first channel -----
1101     iAdc = 0;
1102     
1103     ap = 0;               // previous
1104     ac = adc[iAdc  ][it]; // current
1105     an = adc[iAdc+1][it]; // next
1106     
1107     mask  = ( ac >=  ap && ac >=  an ) ? 0 : 0x1; // peak center detection
1108     mask += ( ap + ac + an > eBIT )    ? 0 : 0x2; // cluster
1109     mask += ( ac > eBIS )              ? 0 : 0x4; // absolute large peak
1110     
1111     supp = (eBIL >> mask) & 1;
1112     
1113     fZSMap[iAdc] &= ~((1-supp) << it);
1114     if( eBIN == 0 ) {  // neighbour sensitivity
1115       fZSMap[iAdc+1] &= ~((1-supp) << it);
1116     }
1117     
1118     // ----- last channel -----
1119     iAdc = fgkNADC - 1;
1120     
1121     ap = adc[iAdc-1][it]; // previous
1122     ac = adc[iAdc  ][it]; // current
1123     an = 0;               // next
1124     
1125     mask  = ( ac >=  ap && ac >=  an ) ? 0 : 0x1; // peak center detection
1126     mask += ( ap + ac + an > eBIT )    ? 0 : 0x2; // cluster
1127     mask += ( ac > eBIS )              ? 0 : 0x4; // absolute large peak
1128     
1129     supp = (eBIL >> mask) & 1;
1130     
1131     fZSMap[iAdc] &= ~((1-supp) << it);
1132     if( eBIN == 0 ) {  // neighbour sensitivity
1133       fZSMap[iAdc-1] &= ~((1-supp) << it);
1134     }
1135     
1136     // ----- middle channels -----
1137     for( iAdc = 1 ; iAdc < fgkNADC-1; iAdc++ ) {
1138       ap = adc[iAdc-1][it]; // previous
1139       ac = adc[iAdc  ][it]; // current
1140       an = adc[iAdc+1][it]; // next
1141       
1142       mask  = ( ac >=  ap && ac >=  an ) ? 0 : 0x1; // peak center detection
1143       mask += ( ap + ac + an > eBIT )    ? 0 : 0x2; // cluster
1144       mask += ( ac > eBIS )              ? 0 : 0x4; // absolute large peak
1145       
1146       supp = (eBIL >> mask) & 1;
1147       
1148       fZSMap[iAdc] &= ~((1-supp) << it);
1149       if( eBIN == 0 ) {  // neighbour sensitivity
1150         fZSMap[iAdc-1] &= ~((1-supp) << it);
1151         fZSMap[iAdc+1] &= ~((1-supp) << it);
1152       }
1153     }
1154
1155   }
1156 }
1157
1158 void AliTRDmcmSim::AddHitToFitreg(Int_t adc, UShort_t timebin, UShort_t qtot, Short_t ypos, Int_t label[])
1159 {
1160   // Add the given hit to the fit register which is lateron used for 
1161   // the tracklet calculation. 
1162   // In addition to the fit sums in the fit register MC information 
1163   // is stored.
1164
1165   if ((timebin >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS0)) && 
1166       (timebin <  fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE0)))
1167     fFitReg[adc].fQ0 += qtot;
1168   
1169   if ((timebin >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS1)) && 
1170       (timebin <  fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE1)))
1171     fFitReg[adc].fQ1 += qtot;
1172   
1173   if ((timebin >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFS) ) && 
1174       (timebin <  fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFE)))
1175   {
1176     fFitReg[adc].fSumX  += timebin;
1177     fFitReg[adc].fSumX2 += timebin*timebin;
1178     fFitReg[adc].fNhits++;
1179     fFitReg[adc].fSumY  += ypos;
1180     fFitReg[adc].fSumY2 += ypos*ypos;
1181     fFitReg[adc].fSumXY += timebin*ypos;
1182   }
1183
1184   // register hits (MC info)
1185   fHits[fNHits].fChannel = adc;
1186   fHits[fNHits].fQtot = qtot;
1187   fHits[fNHits].fYpos = ypos;
1188   fHits[fNHits].fTimebin = timebin;
1189   fHits[fNHits].fLabel[0] = label[0];
1190   fHits[fNHits].fLabel[1] = label[1];
1191   fHits[fNHits].fLabel[2] = label[2];
1192   fNHits++;
1193 }
1194
1195 void AliTRDmcmSim::CalcFitreg() 
1196 {
1197   // Preprocessing.
1198   // Detect the hits and fill the fit registers.
1199   // Requires 12-bit data from fADCF which means Filter() 
1200   // has to be called before even if all filters are bypassed.
1201
1202   //??? to be clarified:
1203   UInt_t adcMask = 0xffffffff;
1204   
1205   UShort_t timebin, adcch, adcLeft, adcCentral, adcRight, hitQual, timebin1, timebin2, qtotTemp;
1206   Short_t ypos, fromLeft, fromRight, found;
1207   UShort_t qTotal[19+1]; // the last is dummy
1208   UShort_t marked[6], qMarked[6], worse1, worse2;
1209   
1210   timebin1 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFS); 
1211   if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS0) 
1212       < timebin1)
1213     timebin1 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS0);
1214   timebin2 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFE); 
1215   if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE1) 
1216       > timebin2)
1217     timebin2 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE1);
1218
1219   // reset the fit registers
1220   fNHits = 0; 
1221   for (adcch = 0; adcch < fgkNADC-2; adcch++) // due to border channels
1222   {
1223     fFitReg[adcch].fNhits = 0;
1224     fFitReg[adcch].fQ0    = 0;
1225     fFitReg[adcch].fQ1    = 0;
1226     fFitReg[adcch].fSumX  = 0;
1227     fFitReg[adcch].fSumY  = 0;
1228     fFitReg[adcch].fSumX2 = 0;
1229     fFitReg[adcch].fSumY2 = 0;
1230     fFitReg[adcch].fSumXY = 0;
1231   }
1232   
1233   for (timebin = timebin1; timebin < timebin2; timebin++)
1234   {
1235     // first find the hit candidates and store the total cluster charge in qTotal array
1236     // in case of not hit store 0 there.
1237     for (adcch = 0; adcch < fgkNADC-2; adcch++) {
1238       if ( ( (adcMask >> adcch) & 7) == 7) //??? all 3 channels are present in case of ZS
1239       {
1240         adcLeft  = fADCF[adcch  ][timebin];
1241         adcCentral  = fADCF[adcch+1][timebin];
1242         adcRight = fADCF[adcch+2][timebin];
1243         if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPVBY) == 1) 
1244           hitQual = ( (adcLeft * adcRight) < 
1245                        (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPVT) * adcCentral) );
1246         else            
1247           hitQual = 1;
1248         // The accumulated charge is with the pedestal!!!
1249         qtotTemp = adcLeft + adcCentral + adcRight;
1250         if ( (hitQual) &&
1251              (qtotTemp >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPHT)) &&
1252              (adcLeft <= adcCentral) &&
1253              (adcCentral > adcRight) )
1254           qTotal[adcch] = qtotTemp;
1255         else
1256           qTotal[adcch] = 0;
1257       }
1258       else
1259         qTotal[adcch] = 0; //jkl
1260       if (qTotal[adcch] != 0) 
1261         AliDebug(10,Form("ch %2d   qTotal %5d",adcch, qTotal[adcch]));
1262     }
1263
1264     fromLeft = -1;
1265     adcch = 0;
1266     found = 0;
1267     marked[4] = 19; // invalid channel
1268     marked[5] = 19; // invalid channel
1269     qTotal[19] = 0;
1270     while ((adcch < 16) && (found < 3))
1271     {
1272       if (qTotal[adcch] > 0)
1273       {
1274         fromLeft = adcch;
1275         marked[2*found+1]=adcch;
1276         found++;
1277       }
1278       adcch++;
1279     }
1280     
1281     fromRight = -1;
1282     adcch = 18;
1283     found = 0;
1284     while ((adcch > 2) && (found < 3))
1285     {
1286       if (qTotal[adcch] > 0)
1287       {
1288         marked[2*found]=adcch;
1289         found++;
1290         fromRight = adcch;
1291       }
1292       adcch--;
1293     }
1294
1295     AliDebug(10,Form("Fromleft=%d, Fromright=%d",fromLeft, fromRight));
1296     // here mask the hit candidates in the middle, if any
1297     if ((fromLeft >= 0) && (fromRight >= 0) && (fromLeft < fromRight))
1298       for (adcch = fromLeft+1; adcch < fromRight; adcch++)
1299         qTotal[adcch] = 0;
1300     
1301     found = 0;
1302     for (adcch = 0; adcch < 19; adcch++)
1303       if (qTotal[adcch] > 0) found++;
1304     // NOT READY
1305
1306     if (found > 4) // sorting like in the TRAP in case of 5 or 6 candidates!
1307     {
1308       if (marked[4] == marked[5]) marked[5] = 19;
1309       for (found=0; found<6; found++)
1310       {
1311         qMarked[found] = qTotal[marked[found]] >> 4;
1312         AliDebug(10,Form("ch_%d qTotal %d qTotals %d",marked[found],qTotal[marked[found]],qMarked[found]));
1313       }
1314       
1315       Sort6To2Worst(marked[0], marked[3], marked[4], marked[1], marked[2], marked[5],
1316                     qMarked[0],
1317                     qMarked[3],
1318                     qMarked[4],
1319                     qMarked[1],
1320                     qMarked[2],
1321                     qMarked[5],
1322                     &worse1, &worse2);
1323       // Now mask the two channels with the smallest charge
1324       if (worse1 < 19)
1325       {
1326         qTotal[worse1] = 0;
1327         AliDebug(10,Form("Kill ch %d\n",worse1));
1328       }
1329       if (worse2 < 19)
1330       {
1331         qTotal[worse2] = 0;
1332         AliDebug(10,Form("Kill ch %d\n",worse2));
1333       }
1334     }
1335     
1336     for (adcch = 0; adcch < 19; adcch++) {
1337       if (qTotal[adcch] > 0) // the channel is marked for processing
1338       {
1339         adcLeft  = fADCF[adcch  ][timebin];
1340         adcCentral  = fADCF[adcch+1][timebin];
1341         adcRight = fADCF[adcch+2][timebin];
1342         // hit detected, in TRAP we have 4 units and a hit-selection, here we proceed all channels!
1343         // subtract the pedestal TPFP, clipping instead of wrapping
1344         
1345         Int_t regTPFP = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFP);
1346         AliDebug(10, Form("Hit found, time=%d, adcch=%d/%d/%d, adc values=%d/%d/%d, regTPFP=%d, TPHT=%d\n",
1347                timebin, adcch, adcch+1, adcch+2, adcLeft, adcCentral, adcRight, regTPFP, 
1348                fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPHT)));
1349
1350         if (adcLeft  < regTPFP) adcLeft  = 0; else adcLeft  -= regTPFP;
1351         if (adcCentral  < regTPFP) adcCentral  = 0; else adcCentral  -= regTPFP;
1352         if (adcRight < regTPFP) adcRight = 0; else adcRight -= regTPFP;
1353
1354         // Calculate the center of gravity
1355         // checking for adcCentral != 0 (in case of "bad" configuration)
1356         if (adcCentral == 0)
1357           continue;
1358         ypos = 128*(adcLeft - adcRight) / adcCentral;
1359         if (ypos < 0) ypos = -ypos;
1360         // make the correction using the position LUT
1361         ypos = ypos + fTrapConfig->GetTrapReg((AliTRDtrapConfig::TrapReg_t) (AliTRDtrapConfig::kTPL00 + (ypos & 0x7F)),
1362                                               fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1363         if (adcLeft > adcRight) ypos = -ypos;
1364
1365         // label calculation (up to 3)
1366         Int_t mcLabel[] = {-1, -1, -1};
1367         if (fDigitsManager) {
1368           const Int_t maxLabels = 9;
1369           Int_t label[maxLabels] = { 0 }; // up to 9 different labels possible
1370           Int_t count[maxLabels] = { 0 };
1371           Int_t nLabels = 0;
1372           Int_t padcol[3]; 
1373           padcol[0] = fFeeParam->GetPadColFromADC(fRobPos, fMcmPos, adcch);
1374           padcol[1] = fFeeParam->GetPadColFromADC(fRobPos, fMcmPos, adcch+1);
1375           padcol[2] = fFeeParam->GetPadColFromADC(fRobPos, fMcmPos, adcch+2);
1376           Int_t padrow = fFeeParam->GetPadRowFromMCM(fRobPos, fMcmPos);
1377           for (Int_t iDict = 0; iDict < 3; iDict++) {
1378             if (!fDict[iDict])
1379               continue;
1380             for (Int_t iPad = 0; iPad < 3; iPad++) {
1381               if (padcol[iPad] < 0) 
1382                 continue;
1383               Int_t currLabel = fDict[iDict]->GetData(padrow, padcol[iPad], timebin);
1384               AliDebug(10, Form("Read label: %4i for det: %3i, row: %i, col: %i, tb: %i\n", currLabel, fDetector, padrow, padcol[iPad], timebin));
1385               for (Int_t iLabel = 0; iLabel < nLabels; iLabel++) {
1386                 if (currLabel == label[iLabel]) {
1387                   count[iLabel]++;
1388                   currLabel = -1;
1389                   break;
1390                 }
1391               } 
1392               if (currLabel >= 0) {
1393                 label[nLabels] = currLabel;
1394                 count[nLabels] = 1;
1395                 nLabels++;
1396               }
1397             }
1398           }
1399           Int_t index[2*maxLabels];
1400           TMath::Sort(maxLabels, count, index);
1401           for (Int_t i = 0; i < 3; i++) {
1402             if (count[index[i]] <= 0)
1403               break;
1404             mcLabel[i] = label[index[i]];
1405           }
1406         }
1407
1408         // add the hit to the fitregister
1409         AddHitToFitreg(adcch, timebin, qTotal[adcch], ypos, mcLabel);
1410       }
1411     }
1412   }
1413
1414   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
1415     if (fFitReg[iAdc].fNhits != 0) {
1416       AliDebug(2, Form("fitreg[%i]: nHits = %i, sumX = %i, sumY = %i, sumX2 = %i, sumY2 = %i, sumXY = %i", iAdc,
1417                        fFitReg[iAdc].fNhits,
1418                        fFitReg[iAdc].fSumX,
1419                        fFitReg[iAdc].fSumY,
1420                        fFitReg[iAdc].fSumX2,
1421                        fFitReg[iAdc].fSumY2,
1422                        fFitReg[iAdc].fSumXY
1423                  ));
1424     }
1425   }
1426 }
1427
1428 void AliTRDmcmSim::TrackletSelection() 
1429 {
1430   // Select up to 4 tracklet candidates from the fit registers  
1431   // and assign them to the CPUs.
1432
1433   UShort_t adcIdx, i, j, ntracks, tmp;
1434   UShort_t trackletCand[18][2]; // store the adcch[0] and number of hits[1] for all tracklet candidates
1435
1436   ntracks = 0;
1437   for (adcIdx = 0; adcIdx < 18; adcIdx++) // ADCs
1438     if ( (fFitReg[adcIdx].fNhits 
1439           >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPCL)) &&
1440          (fFitReg[adcIdx].fNhits+fFitReg[adcIdx+1].fNhits
1441           >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPCT)))
1442     {
1443       trackletCand[ntracks][0] = adcIdx;
1444       trackletCand[ntracks][1] = fFitReg[adcIdx].fNhits+fFitReg[adcIdx+1].fNhits;
1445       AliDebug(10,Form("%d  %2d %4d\n", ntracks, trackletCand[ntracks][0], trackletCand[ntracks][1]));
1446       ntracks++;
1447     };
1448
1449   for (i=0; i<ntracks;i++) 
1450     AliDebug(10,Form("%d %d %d\n",i,trackletCand[i][0], trackletCand[i][1]));
1451
1452   if (ntracks > 4)
1453   {
1454     // primitive sorting according to the number of hits
1455     for (j = 0; j < (ntracks-1); j++)
1456     {
1457       for (i = j+1; i < ntracks; i++)
1458       {
1459         if ( (trackletCand[j][1]  < trackletCand[i][1]) ||
1460              ( (trackletCand[j][1] == trackletCand[i][1]) && (trackletCand[j][0] < trackletCand[i][0]) ) )
1461         {
1462           // swap j & i
1463           tmp = trackletCand[j][1];
1464           trackletCand[j][1] = trackletCand[i][1];
1465           trackletCand[i][1] = tmp;
1466           tmp = trackletCand[j][0];
1467           trackletCand[j][0] = trackletCand[i][0];
1468           trackletCand[i][0] = tmp;
1469         }
1470       }
1471     }
1472     ntracks = 4; // cut the rest, 4 is the max
1473   }
1474   // else is not necessary to sort
1475   
1476   // now sort, so that the first tracklet going to CPU0 corresponds to the highest adc channel - as in the TRAP
1477   for (j = 0; j < (ntracks-1); j++)
1478   {
1479     for (i = j+1; i < ntracks; i++)
1480     {
1481       if (trackletCand[j][0] < trackletCand[i][0])
1482       {
1483         // swap j & i
1484         tmp = trackletCand[j][1];
1485         trackletCand[j][1] = trackletCand[i][1];
1486         trackletCand[i][1] = tmp;
1487         tmp = trackletCand[j][0];
1488         trackletCand[j][0] = trackletCand[i][0];
1489         trackletCand[i][0] = tmp;
1490       }
1491     }
1492   }
1493   for (i = 0; i < ntracks; i++)  // CPUs with tracklets.
1494     fFitPtr[i] = trackletCand[i][0]; // pointer to the left channel with tracklet for CPU[i]
1495   for (i = ntracks; i < 4; i++)  // CPUs without tracklets
1496     fFitPtr[i] = 31;            // pointer to the left channel with tracklet for CPU[i] = 31 (invalid)
1497   AliDebug(10,Form("found %i tracklet candidates\n", ntracks));
1498   for (i = 0; i < 4; i++)
1499     AliDebug(10,Form("fitPtr[%i]: %i\n", i, fFitPtr[i]));
1500 }
1501
1502 void AliTRDmcmSim::FitTracklet()
1503 {
1504   // Perform the actual tracklet fit based on the fit sums 
1505   // which have been filled in the fit registers. 
1506
1507   // parameters in fitred.asm (fit program)
1508   Int_t rndAdd = 0;
1509   Int_t decPlaces = 5; // must be larger than 1 or change the following code
1510   // if (decPlaces >  1)
1511     rndAdd = (1 << (decPlaces-1)) + 1;
1512   // else if (decPlaces == 1)
1513   //   rndAdd = 1;
1514
1515   Int_t ndriftDp = 5;  // decimal places for drift time
1516   Long64_t shift = ((Long64_t) 1 << 32);
1517
1518   // calculated in fitred.asm
1519   Int_t padrow = ((fRobPos >> 1) << 2) | (fMcmPos >> 2);
1520   Int_t yoffs = (((((fRobPos & 0x1) << 2) + (fMcmPos & 0x3)) * 18) << 8) - 
1521     ((18*4*2 - 18*2 - 1) << 7);
1522   yoffs = yoffs << decPlaces; // holds position of ADC channel 1
1523   Int_t layer = fDetector % 6;
1524   UInt_t scaleY = (UInt_t) ((0.635 + 0.03 * layer)/(256.0 * 160.0e-4) * shift);
1525   UInt_t scaleD = (UInt_t) ((0.635 + 0.03 * layer)/(256.0 * 140.0e-4) * shift);
1526
1527   Int_t deflCorr = (Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrDeflCorr, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1528   Int_t ndrift   = (Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrNdrift, fDetector, fRobPos, fMcmPos); 
1529
1530   // local variables for calculation
1531   Long64_t mult, temp, denom; //???
1532   UInt_t q0, q1, pid;             // charges in the two windows and total charge
1533   UShort_t nHits;                 // number of hits
1534   Int_t slope, offset;            // slope and offset of the tracklet
1535   Int_t sumX, sumY, sumXY, sumX2; // fit sums from fit registers
1536   Int_t sumY2;                // not used in the current TRAP program, now used for error calculation (simulation only)
1537   Float_t fitError, fitSlope, fitOffset;
1538   FitReg_t *fit0, *fit1;          // pointers to relevant fit registers
1539   
1540 //  const uint32_t OneDivN[32] = {  // 2**31/N : exactly like in the TRAP, the simple division here gives the same result!
1541 //      0x00000000, 0x80000000, 0x40000000, 0x2AAAAAA0, 0x20000000, 0x19999990, 0x15555550, 0x12492490,
1542 //      0x10000000, 0x0E38E380, 0x0CCCCCC0, 0x0BA2E8B0, 0x0AAAAAA0, 0x09D89D80, 0x09249240, 0x08888880,
1543 //      0x08000000, 0x07878780, 0x071C71C0, 0x06BCA1A0, 0x06666660, 0x06186180, 0x05D17450, 0x0590B210,
1544 //      0x05555550, 0x051EB850, 0x04EC4EC0, 0x04BDA120, 0x04924920, 0x0469EE50, 0x04444440, 0x04210840};
1545
1546   for (Int_t cpu = 0; cpu < 4; cpu++) {
1547     if (fFitPtr[cpu] == 31)
1548     {
1549       fMCMT[cpu] = 0x10001000; //??? AliTRDfeeParam::GetTrackletEndmarker(); 
1550     }
1551     else
1552     {
1553       fit0 = &fFitReg[fFitPtr[cpu]  ];
1554       fit1 = &fFitReg[fFitPtr[cpu]+1]; // next channel
1555
1556       mult = 1;
1557       mult = mult << (32 + decPlaces);
1558       mult = -mult;
1559
1560       // Merging
1561       nHits   = fit0->fNhits + fit1->fNhits; // number of hits
1562       sumX    = fit0->fSumX  + fit1->fSumX;
1563       sumX2   = fit0->fSumX2 + fit1->fSumX2;
1564       denom   = ((Long64_t) nHits)*((Long64_t) sumX2) - ((Long64_t) sumX)*((Long64_t) sumX);
1565
1566       mult    = mult / denom; // exactly like in the TRAP program
1567       q0      = fit0->fQ0    + fit1->fQ0;
1568       q1      = fit0->fQ1    + fit1->fQ1;
1569       sumY    = fit0->fSumY  + fit1->fSumY  + 256*fit1->fNhits;
1570       sumXY   = fit0->fSumXY + fit1->fSumXY + 256*fit1->fSumX;
1571       sumY2   = fit0->fSumY2 + fit1->fSumY2 + 512*fit1->fSumY + 256*256*fit1->fNhits;
1572
1573       slope   = nHits*sumXY - sumX * sumY;
1574       offset  = sumX2*sumY  - sumX * sumXY;
1575       temp    = mult * slope;
1576       slope   = temp >> 32; // take the upper 32 bits
1577       slope   = -slope;
1578       temp    = mult * offset;
1579       offset  = temp >> 32; // take the upper 32 bits
1580
1581       offset = offset + yoffs;
1582       AliDebug(10, Form("slope = %i, slope * ndrift = %i, deflCorr: %i", 
1583                        slope, slope * ndrift, deflCorr));
1584       slope  = ((slope * ndrift) >> ndriftDp) + deflCorr;
1585       offset = offset - (fFitPtr[cpu] << (8 + decPlaces));
1586       
1587       temp    = slope;
1588       temp    = temp * scaleD;
1589       slope   = (temp >> 32);
1590       temp    = offset;
1591       temp    = temp * scaleY;
1592       offset  = (temp >> 32);
1593         
1594       // rounding, like in the TRAP
1595       slope   = (slope  + rndAdd) >> decPlaces;
1596       offset  = (offset + rndAdd) >> decPlaces;
1597
1598       AliDebug(5, Form("Det: %3i, ROB: %i, MCM: %2i: deflection: %i, min: %i, max: %i", 
1599                        fDetector, fRobPos, fMcmPos, slope, 
1600                        (Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrDeflCutStart     + 2*fFitPtr[cpu], fDetector, fRobPos, fMcmPos), 
1601                        (Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrDeflCutStart + 1 + 2*fFitPtr[cpu], fDetector, fRobPos, fMcmPos)));
1602
1603       AliDebug(5, Form("Fit sums: x = %i, X = %i, y = %i, Y = %i, Z = %i", 
1604                        sumX, sumX2, sumY, sumY2, sumXY));
1605
1606       fitSlope  = (Float_t) (nHits * sumXY - sumX * sumY) / (nHits * sumX2 - sumX*sumX);
1607
1608       fitOffset = (Float_t) (sumX2 * sumY - sumX * sumXY) / (nHits * sumX2 - sumX*sumX);
1609
1610       Float_t sx  = (Float_t) sumX;
1611       Float_t sx2 = (Float_t) sumX2;
1612       Float_t sy  = (Float_t) sumY;
1613       Float_t sy2 = (Float_t) sumY2;
1614       Float_t sxy = (Float_t) sumXY;
1615       fitError = sy2 - (sx2 * sy*sy - 2 * sx * sxy * sy + nHits * sxy*sxy) / (nHits * sx2 - sx*sx);
1616       //fitError = (Float_t) sumY2 - (Float_t) (sumY*sumY) / nHits - fitSlope * ((Float_t) (sumXY - sumX*sumY) / nHits);
1617
1618       Bool_t rejected = kFALSE;
1619       // deflection range table from DMEM
1620       if ((slope < ((Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrDeflCutStart     + 2*fFitPtr[cpu], fDetector, fRobPos, fMcmPos))) || 
1621           (slope > ((Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrDeflCutStart + 1 + 2*fFitPtr[cpu], fDetector, fRobPos, fMcmPos))))
1622         rejected = kTRUE;
1623
1624       if (rejected && GetApplyCut())
1625       {
1626         fMCMT[cpu] = 0x10001000; //??? AliTRDfeeParam::GetTrackletEndmarker();
1627       }
1628       else
1629       {
1630         if (slope > 63 || slope < -64) { // wrapping in TRAP!
1631           AliError(Form("Overflow in slope: %i, tracklet discarded!", slope));
1632           fMCMT[cpu] = 0x10001000;
1633           continue;
1634         }
1635
1636         slope   = slope  &   0x7F; // 7 bit
1637         
1638         if (offset > 0xfff || offset < -0xfff) 
1639           AliWarning("Overflow in offset");
1640         offset  = offset & 0x1FFF; // 13 bit
1641
1642         pid = GetPID(q0 >> fgkAddDigits, q1 >> fgkAddDigits);  // divided by 4 because in simulation there are two additional decimal places
1643
1644         if (pid > 0xff)
1645           AliWarning("Overflow in PID");
1646         pid  = pid & 0xFF; // 8 bit, exactly like in the TRAP program
1647         
1648         // assemble and store the tracklet word
1649         fMCMT[cpu] = (pid << 24) | (padrow << 20) | (slope << 13) | offset;
1650
1651         // calculate MC label
1652         Int_t mcLabel[] = { -1, -1, -1};
1653         Int_t nHits0 = 0;
1654         Int_t nHits1 = 0;
1655         if (fDigitsManager) {
1656           const Int_t maxLabels = 30;
1657           Int_t label[maxLabels] = {0}; // up to 30 different labels possible
1658           Int_t count[maxLabels] = {0};
1659           Int_t nLabels = 0;
1660           for (Int_t iHit = 0; iHit < fNHits; iHit++) {
1661             if ((fHits[iHit].fChannel - fFitPtr[cpu] < 0) ||
1662                 (fHits[iHit].fChannel - fFitPtr[cpu] > 1))
1663               continue;
1664
1665             // counting contributing hits
1666             if (fHits[iHit].fTimebin >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS0) &&
1667                 fHits[iHit].fTimebin <  fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE0))
1668               nHits0++;
1669             if (fHits[iHit].fTimebin >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS1) &&
1670                 fHits[iHit].fTimebin <  fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE1))
1671               nHits1++;
1672
1673             for (Int_t i = 0; i < 3; i++) {
1674               Int_t currLabel = fHits[iHit].fLabel[i];
1675               for (Int_t iLabel = 0; iLabel < nLabels; iLabel++) {
1676                 if (currLabel == label[iLabel]) {
1677                   count[iLabel]++;
1678                   currLabel = -1;
1679                   break;
1680                 }
1681               }
1682               if (currLabel >= 0 && nLabels < maxLabels) {
1683                 label[nLabels] = currLabel;
1684                 count[nLabels]++;
1685                 nLabels++;
1686               }
1687             }
1688           }
1689           Int_t index[2*maxLabels];
1690           TMath::Sort(maxLabels, count, index);
1691           for (Int_t i = 0; i < 3; i++) {
1692             if (count[index[i]] <= 0)
1693               break;
1694             mcLabel[i] = label[index[i]];
1695           }
1696         }
1697         new ((*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()]) AliTRDtrackletMCM((UInt_t) fMCMT[cpu], fDetector*2 + fRobPos%2, fRobPos, fMcmPos);
1698         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetLabel(mcLabel);
1699
1700        
1701         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetNHits(fit0->fNhits + fit1->fNhits);
1702         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetNHits0(nHits0);
1703         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetNHits1(nHits1);
1704         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetQ0(q0);
1705         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetQ1(q1);
1706         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetSlope(fitSlope);
1707         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetOffset(fitOffset);
1708         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetError(TMath::Sqrt(TMath::Abs(fitError)/nHits));
1709
1710 //      // cluster information
1711 //      Float_t *res = new Float_t[nHits];
1712 //      Float_t *qtot = new Float_t[nHits];
1713 //      Int_t nCls = 0;
1714 //      for (Int_t iHit = 0; iHit < fNHits; iHit++) {
1715 //        // check if hit contributes
1716 //        if (fHits[iHit].fChannel == fFitPtr[cpu]) {
1717 //          res[nCls] = fHits[iHit].fYpos - (fitSlope * fHits[iHit].fTimebin + fitOffset);
1718 //          qtot[nCls] = fHits[iHit].fQtot;
1719 //          nCls++;
1720 //        }
1721 //        else if (fHits[iHit].fChannel == fFitPtr[cpu] + 1) {
1722 //          res[nCls] = fHits[iHit].fYpos + 256 - (fitSlope * fHits[iHit].fTimebin + fitOffset);
1723 //          qtot[nCls] = fHits[iHit].fQtot;
1724 //          nCls++;
1725 //        }
1726 //      }
1727 //        ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetClusters(res, qtot, nCls);
1728 //      delete [] res;
1729 //      delete [] qtot;
1730
1731         if (fitError < 0)
1732           AliError(Form("Strange fit error: %f from Sx: %i, Sy: %i, Sxy: %i, Sx2: %i, Sy2: %i, nHits: %i",
1733                         fitError, sumX, sumY, sumXY, sumX2, sumY2, nHits));
1734         AliDebug(3, Form("fit slope: %f, offset: %f, error: %f", 
1735                          fitSlope, fitOffset, TMath::Sqrt(TMath::Abs(fitError)/nHits)));
1736       }
1737     }
1738   }
1739 }
1740
1741 void AliTRDmcmSim::Tracklet()
1742 {
1743   // Run the tracklet calculation by calling sequentially:
1744   // CalcFitreg(); TrackletSelection(); FitTracklet()
1745   // and store the tracklets 
1746
1747   if (!fInitialized) {
1748     AliError("Called uninitialized! Nothing done!");
1749     return;
1750   }
1751
1752   fTrackletArray->Delete();
1753
1754   CalcFitreg();
1755   if (fNHits == 0)
1756     return;
1757   TrackletSelection();
1758   FitTracklet();
1759 }
1760
1761 Bool_t AliTRDmcmSim::StoreTracklets() 
1762 {
1763   // store the found tracklets via the loader
1764
1765   if (fTrackletArray->GetEntriesFast() == 0) 
1766     return kTRUE;
1767
1768   AliRunLoader *rl = AliRunLoader::Instance();
1769   AliDataLoader *dl = 0x0;
1770   if (rl)
1771     dl = rl->GetLoader("TRDLoader")->GetDataLoader("tracklets");
1772   if (!dl) {
1773     AliError("Could not get the tracklets data loader!");
1774     return kFALSE;
1775   }
1776
1777   TTree *trackletTree = dl->Tree();
1778   if (!trackletTree) {
1779     dl->MakeTree();
1780     trackletTree = dl->Tree();
1781   }
1782   
1783   AliTRDtrackletMCM *trkl = 0x0;
1784   TBranch *trkbranch = trackletTree->GetBranch(fTrklBranchName.Data());
1785   if (!trkbranch)
1786     trkbranch = trackletTree->Branch(fTrklBranchName.Data(), "AliTRDtrackletMCM", &trkl, 32000);
1787   
1788   for (Int_t iTracklet = 0; iTracklet < fTrackletArray->GetEntriesFast(); iTracklet++) {
1789     trkl = ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[iTracklet]);
1790     trkbranch->SetAddress(&trkl);
1791     trkbranch->Fill();
1792   }
1793
1794   return kTRUE;
1795 }
1796
1797 void AliTRDmcmSim::WriteData(AliTRDarrayADC *digits)
1798 {
1799   // write back the processed data configured by EBSF
1800   // EBSF = 1: unfiltered data; EBSF = 0: filtered data
1801   // zero-suppressed valued are written as -1 to digits
1802
1803   if( !CheckInitialized() ) 
1804     return;
1805
1806   Int_t offset = (fMcmPos % 4 + 1) * 21 + (fRobPos % 2) * 84 - 1;
1807
1808   if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBSF) != 0) // store unfiltered data
1809   {
1810     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
1811       if (~fZSMap[iAdc] == 0) {
1812         for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
1813           digits->SetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin, -1);
1814         }
1815       }
1816       else if (iAdc < 2 || iAdc == 20) {
1817         for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
1818           digits->SetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin, (fADCR[iAdc][iTimeBin] >> fgkAddDigits) - fgAddBaseline);
1819         }
1820       }
1821     }
1822   }
1823   else {
1824     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
1825       if (~fZSMap[iAdc] != 0) {
1826         for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
1827           digits->SetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin, (fADCF[iAdc][iTimeBin] >> fgkAddDigits) - fgAddBaseline);
1828         }
1829       }
1830       else {
1831         for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
1832           digits->SetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin, -1);
1833         }
1834       }
1835     }
1836   }
1837 }
1838
1839
1840 // ******************************
1841 // PID section
1842 //
1843 // Memory area for the LUT: 0xC100 to 0xC3FF
1844 //
1845 // The addresses for the parameters (the order is optimized for maximum calculation speed in the MCMs):
1846 // 0xC028: cor1
1847 // 0xC029: nBins(sF)
1848 // 0xC02A: cor0
1849 // 0xC02B: TableLength
1850 // Defined in AliTRDtrapConfig.h
1851 //
1852 // The algorithm implemented in the TRAP program of the MCMs (Venelin Angelov)
1853 //  1) set the read pointer to the beginning of the Parameters in DMEM
1854 //  2) shift right the FitReg with the Q0 + (Q1 << 16) to get Q1
1855 //  3) read cor1 with rpointer++
1856 //  4) start cor1*Q1
1857 //  5) read nBins with rpointer++
1858 //  6) start nBins*cor1*Q1
1859 //  7) read cor0 with rpointer++
1860 //  8) swap hi-low parts in FitReg, now is Q1 + (Q0 << 16)
1861 //  9) shift right to get Q0
1862 // 10) start cor0*Q0
1863 // 11) read TableLength
1864 // 12) compare cor0*Q0 with nBins
1865 // 13) if >=, clip cor0*Q0 to nBins-1
1866 // 14) add cor0*Q0 to nBins*cor1*Q1
1867 // 15) compare the result with TableLength
1868 // 16) if >=, clip to TableLength-1
1869 // 17) read from the LUT 8 bits
1870
1871
1872 Int_t AliTRDmcmSim::GetPID(Int_t q0, Int_t q1)
1873 {
1874   // return PID calculated from charges accumulated in two time windows
1875
1876    ULong64_t addrQ0;
1877    ULong64_t addr;
1878
1879    UInt_t nBinsQ0 = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTnbins);  // number of bins in q0 / 4 !!
1880    UInt_t pidTotalSize = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTLength);
1881    if(nBinsQ0==0 || pidTotalSize==0)  // make sure we don't run into trouble if one of the values is not configured
1882       return 0;
1883
1884    ULong_t corrQ0 = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTcor0, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1885    ULong_t corrQ1 = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTcor1, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1886    if(corrQ0==0 || corrQ1==0)  // make sure we don't run into trouble if one of the values is not configured
1887       return 0;
1888
1889    addrQ0 = corrQ0;
1890    addrQ0 = (((addrQ0*q0)>>16)>>16); // because addrQ0 = (q0 * corrQ0) >> 32; does not work for unknown reasons
1891
1892    if(addrQ0 >= nBinsQ0) {  // check for overflow
1893       AliDebug(5,Form("Overflow in q0: %llu/4 is bigger then %u", addrQ0, nBinsQ0));
1894       addrQ0 = nBinsQ0 -1;
1895    } 
1896
1897    addr = corrQ1;
1898    addr = (((addr*q1)>>16)>>16);
1899    addr = addrQ0 + nBinsQ0*addr; // because addr = addrQ0 + nBinsQ0* (((corrQ1*q1)>>32); does not work
1900
1901    if(addr >= pidTotalSize) {
1902       AliDebug(5,Form("Overflow in q1. Address %llu/4 is bigger then %u", addr, pidTotalSize));
1903       addr = pidTotalSize -1;
1904    } 
1905
1906    // For a LUT with 11 input and 8 output bits, the first memory address is set to  LUT[0] | (LUT[1] << 8) | (LUT[2] << 16) | (LUT[3] << 24)
1907    // and so on
1908    UInt_t result = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTStart+(addr/4));
1909    return (result>>((addr%4)*8)) & 0xFF;
1910 }
1911
1912
1913
1914 // help functions, to be cleaned up
1915
1916 UInt_t AliTRDmcmSim::AddUintClipping(UInt_t a, UInt_t b, UInt_t nbits) const
1917 {
1918   // 
1919   // This function adds a and b (unsigned) and clips to 
1920   // the specified number of bits. 
1921   //  
1922
1923   UInt_t sum = a + b;
1924   if (nbits < 32)
1925   {
1926     UInt_t maxv = (1 << nbits) - 1;;
1927     if (sum > maxv) 
1928       sum = maxv;
1929   }
1930   else
1931   {
1932     if ((sum < a) || (sum < b)) 
1933       sum = 0xFFFFFFFF;
1934   }
1935   return sum;
1936 }
1937
1938 void AliTRDmcmSim::Sort2(UShort_t  idx1i, UShort_t  idx2i, \
1939                             UShort_t  val1i, UShort_t  val2i, \
1940                             UShort_t * const idx1o, UShort_t * const idx2o, \
1941                             UShort_t * const val1o, UShort_t * const val2o) const
1942 {
1943   // sorting for tracklet selection
1944
1945     if (val1i > val2i)
1946     {
1947         *idx1o = idx1i;
1948         *idx2o = idx2i;
1949         *val1o = val1i;
1950         *val2o = val2i;
1951     }
1952     else
1953     {
1954         *idx1o = idx2i;
1955         *idx2o = idx1i;
1956         *val1o = val2i;
1957         *val2o = val1i;
1958     }
1959 }
1960
1961 void AliTRDmcmSim::Sort3(UShort_t  idx1i, UShort_t  idx2i, UShort_t  idx3i, \
1962                             UShort_t  val1i, UShort_t  val2i, UShort_t  val3i, \
1963                             UShort_t * const idx1o, UShort_t * const idx2o, UShort_t * const idx3o, \
1964                             UShort_t * const val1o, UShort_t * const val2o, UShort_t * const val3o)
1965 {
1966   // sorting for tracklet selection
1967
1968     Int_t sel;
1969
1970
1971     if (val1i > val2i) sel=4; else sel=0;
1972     if (val2i > val3i) sel=sel + 2;
1973     if (val3i > val1i) sel=sel + 1;
1974     switch(sel)
1975     {
1976         case 6 : // 1 >  2  >  3            => 1 2 3
1977         case 0 : // 1 =  2  =  3            => 1 2 3 : in this case doesn't matter, but so is in hardware!
1978             *idx1o = idx1i;
1979             *idx2o = idx2i;
1980             *idx3o = idx3i;
1981             *val1o = val1i;
1982             *val2o = val2i;
1983             *val3o = val3i;
1984             break;
1985
1986         case 4 : // 1 >  2, 2 <= 3, 3 <= 1  => 1 3 2
1987             *idx1o = idx1i;
1988             *idx2o = idx3i;
1989             *idx3o = idx2i;
1990             *val1o = val1i;
1991             *val2o = val3i;
1992             *val3o = val2i;
1993             break;
1994
1995         case 2 : // 1 <= 2, 2 > 3, 3 <= 1   => 2 1 3
1996             *idx1o = idx2i;
1997             *idx2o = idx1i;
1998             *idx3o = idx3i;
1999             *val1o = val2i;
2000             *val2o = val1i;
2001             *val3o = val3i;
2002             break;
2003
2004         case 3 : // 1 <= 2, 2 > 3, 3  > 1   => 2 3 1
2005             *idx1o = idx2i;
2006             *idx2o = idx3i;
2007             *idx3o = idx1i;
2008             *val1o = val2i;
2009             *val2o = val3i;
2010             *val3o = val1i;
2011             break;
2012
2013         case 1 : // 1 <= 2, 2 <= 3, 3 > 1   => 3 2 1
2014             *idx1o = idx3i;
2015             *idx2o = idx2i;
2016             *idx3o = idx1i;
2017             *val1o = val3i;
2018             *val2o = val2i;
2019             *val3o = val1i;
2020         break;
2021
2022         case 5 : // 1 > 2, 2 <= 3, 3 >  1   => 3 1 2
2023             *idx1o = idx3i;
2024             *idx2o = idx1i;
2025             *idx3o = idx2i;
2026             *val1o = val3i;
2027             *val2o = val1i;
2028             *val3o = val2i;
2029         break;
2030
2031         default: // the rest should NEVER happen!
2032             AliError("ERROR in Sort3!!!\n");
2033         break;
2034     }
2035 }
2036
2037 void AliTRDmcmSim::Sort6To4(UShort_t  idx1i, UShort_t  idx2i, UShort_t  idx3i, UShort_t  idx4i, UShort_t  idx5i, UShort_t  idx6i, \
2038                                UShort_t  val1i, UShort_t  val2i, UShort_t  val3i, UShort_t  val4i, UShort_t  val5i, UShort_t  val6i, \
2039                                UShort_t * const idx1o, UShort_t * const idx2o, UShort_t * const idx3o, UShort_t * const idx4o, \
2040                                UShort_t * const val1o, UShort_t * const val2o, UShort_t * const val3o, UShort_t * const val4o)
2041 {
2042   // sorting for tracklet selection
2043
2044     UShort_t idx21s, idx22s, idx23s, dummy;
2045     UShort_t val21s, val22s, val23s;
2046     UShort_t idx23as, idx23bs;
2047     UShort_t val23as, val23bs;
2048
2049     Sort3(idx1i, idx2i, idx3i, val1i, val2i, val3i,
2050                  idx1o, &idx21s, &idx23as,
2051                  val1o, &val21s, &val23as);
2052
2053     Sort3(idx4i, idx5i, idx6i, val4i, val5i, val6i,
2054                  idx2o, &idx22s, &idx23bs,
2055                  val2o, &val22s, &val23bs);
2056
2057     Sort2(idx23as, idx23bs, val23as, val23bs, &idx23s, &dummy, &val23s, &dummy);
2058
2059     Sort3(idx21s, idx22s, idx23s, val21s, val22s, val23s,
2060                  idx3o, idx4o, &dummy,
2061                  val3o, val4o, &dummy);
2062
2063 }
2064
2065 void AliTRDmcmSim::Sort6To2Worst(UShort_t  idx1i, UShort_t  idx2i, UShort_t  idx3i, UShort_t  idx4i, UShort_t  idx5i, UShort_t  idx6i, \
2066                                     UShort_t  val1i, UShort_t  val2i, UShort_t  val3i, UShort_t  val4i, UShort_t  val5i, UShort_t  val6i, \
2067                                     UShort_t * const idx5o, UShort_t * const idx6o)
2068 {
2069   // sorting for tracklet selection
2070
2071     UShort_t idx21s, idx22s, idx23s, dummy1, dummy2, dummy3, dummy4, dummy5;
2072     UShort_t val21s, val22s, val23s;
2073     UShort_t idx23as, idx23bs;
2074     UShort_t val23as, val23bs;
2075
2076     Sort3(idx1i, idx2i,   idx3i, val1i, val2i, val3i,
2077                  &dummy1, &idx21s, &idx23as,
2078                  &dummy2, &val21s, &val23as);
2079
2080     Sort3(idx4i, idx5i, idx6i, val4i, val5i, val6i,
2081                  &dummy1, &idx22s, &idx23bs,
2082                  &dummy2, &val22s, &val23bs);
2083
2084     Sort2(idx23as, idx23bs, val23as, val23bs, &idx23s, idx5o, &val23s, &dummy1);
2085
2086     Sort3(idx21s, idx22s, idx23s, val21s, val22s, val23s,
2087                  &dummy1, &dummy2, idx6o,
2088                  &dummy3, &dummy4, &dummy5);
2089 }
2090
2091
2092 // ----- I/O implementation -----
2093
2094 ostream& AliTRDmcmSim::Text(ostream& os)
2095 {
2096   // manipulator to activate output in text format (default)
2097
2098   os.iword(fgkFormatIndex) = 0;
2099   return os;
2100 }
2101
2102 ostream& AliTRDmcmSim::Cfdat(ostream& os)
2103 {
2104   // manipulator to activate output in CFDAT format 
2105   // to send to the FEE via SCSN
2106
2107   os.iword(fgkFormatIndex) = 1; 
2108   return os;
2109 }
2110
2111 ostream& AliTRDmcmSim::Raw(ostream& os)
2112 {
2113   // manipulator to activate output as raw data dump
2114
2115   os.iword(fgkFormatIndex) = 2;
2116   return os;
2117 }
2118
2119 ostream& operator<<(ostream& os, const AliTRDmcmSim& mcm)
2120 {
2121   // output implementation
2122   
2123   // no output for non-initialized MCM
2124   if (!mcm.CheckInitialized())
2125     return os;
2126
2127   // ----- human-readable output -----
2128   if (os.iword(AliTRDmcmSim::fgkFormatIndex) == 0) {
2129     
2130     os << "MCM " << mcm.fMcmPos << " on ROB " << mcm.fRobPos << 
2131       " in detector " << mcm.fDetector << std::endl;
2132     
2133     os << "----- Unfiltered ADC data (10 bit) -----" << std::endl;
2134     os << "ch    ";
2135     for (Int_t iChannel = 0; iChannel < mcm.fgkNADC; iChannel++) 
2136       os << std::setw(5) << iChannel;
2137     os << std::endl;
2138     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < mcm.fNTimeBin; iTimeBin++) {
2139       os << "tb " << std::setw(2) << iTimeBin << ":";
2140       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < mcm.fgkNADC; iChannel++) {
2141         os << std::setw(5) << (mcm.fADCR[iChannel][iTimeBin] >> mcm.fgkAddDigits);
2142       }
2143       os << std::endl;
2144     }
2145     
2146     os << "----- Filtered ADC data (10+2 bit) -----" << std::endl;
2147     os << "ch    ";
2148     for (Int_t iChannel = 0; iChannel < mcm.fgkNADC; iChannel++) 
2149       os << std::setw(4) << iChannel
2150          << ((~mcm.fZSMap[iChannel] != 0) ? "!" : " ");
2151     os << std::endl;
2152     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < mcm.fNTimeBin; iTimeBin++) {
2153       os << "tb " << std::setw(2) << iTimeBin << ":";
2154       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < mcm.fgkNADC; iChannel++) {
2155         os << std::setw(4) << (mcm.fADCF[iChannel][iTimeBin])
2156            << (((mcm.fZSMap[iChannel] & (1 << iTimeBin)) == 0) ? "!" : " ");
2157       }
2158       os << std::endl;
2159     }
2160   }
2161
2162   // ----- CFDAT output -----
2163   else if(os.iword(AliTRDmcmSim::fgkFormatIndex) == 1) {
2164     Int_t dest       = 127;
2165     Int_t addrOffset = 0x2000;
2166     Int_t addrStep   = 0x80;
2167     
2168     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < mcm.fNTimeBin; iTimeBin++) {
2169       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < mcm.fgkNADC; iChannel++) {
2170         os << std::setw(5) << 10 
2171            << std::setw(5) << addrOffset + iChannel * addrStep + iTimeBin 
2172            << std::setw(5) << (mcm.fADCF[iChannel][iTimeBin])
2173            << std::setw(5) << dest << std::endl;
2174       }
2175       os << std::endl;
2176     }
2177   }
2178
2179   // ----- raw data ouptut -----
2180   else if (os.iword(AliTRDmcmSim::fgkFormatIndex) == 2) {
2181     Int_t   bufSize   = 300;
2182     UInt_t *buf       = new UInt_t[bufSize];
2183     
2184     Int_t bufLength   = mcm.ProduceRawStream(&buf[0], bufSize);
2185     
2186     for (Int_t i = 0; i < bufLength; i++) 
2187       std::cout << "0x" << std::hex << buf[i] << std::dec << std::endl;
2188     
2189     delete [] buf;
2190   }
2191
2192   else {
2193     os << "unknown format set" << std::endl;
2194   }
2195
2196   return os;
2197 }
2198
2199
2200 void AliTRDmcmSim::PrintFitRegXml(ostream& os) const
2201 {
2202   // print fit registres in XML format
2203
2204    bool tracklet=false;
2205
2206   for (Int_t cpu = 0; cpu < 4; cpu++) {
2207      if(fFitPtr[cpu] != 31)
2208         tracklet=true;
2209   }
2210
2211   if(tracklet==true) {
2212      os << "<nginject>" << std::endl;
2213      os << "<ack roc=\""<< fDetector <<  "\" cmndid=\"0\">" << std::endl;
2214      os << "<dmem-readout>" << std::endl;
2215      os << "<d det=\"" << fDetector << "\">" << std::endl;
2216      os << " <ro-board rob=\"" << fRobPos << "\">" << std::endl;
2217      os << "  <m mcm=\"" << fMcmPos << "\">" << std::endl;
2218      
2219      for(int cpu=0; cpu<4; cpu++) {
2220         os << "   <c cpu=\"" << cpu << "\">" << std::endl;
2221         if(fFitPtr[cpu] != 31) {
2222            for(int adcch=fFitPtr[cpu]; adcch<fFitPtr[cpu]+2; adcch++) {
2223               os << "    <ch chnr=\"" << adcch << "\">"<< std::endl;
2224               os << "     <hits>"   << fFitReg[adcch].fNhits << "</hits>"<< std::endl;
2225               os << "     <q0>"     << fFitReg[adcch].fQ0/4 << "</q0>"<< std::endl;    // divided by 4 because in simulation we have 2 additional decimal places
2226               os << "     <q1>"     << fFitReg[adcch].fQ1/4 << "</q1>"<< std::endl;    // in the output 
2227               os << "     <sumx>"   << fFitReg[adcch].fSumX << "</sumx>"<< std::endl;
2228               os << "     <sumxsq>" << fFitReg[adcch].fSumX2 << "</sumxsq>"<< std::endl;
2229               os << "     <sumy>"   << fFitReg[adcch].fSumY << "</sumy>"<< std::endl;
2230               os << "     <sumysq>" << fFitReg[adcch].fSumY2 << "</sumysq>"<< std::endl;
2231               os << "     <sumxy>"  << fFitReg[adcch].fSumXY << "</sumxy>"<< std::endl;
2232               os << "    </ch>" << std::endl;
2233            }
2234         }
2235         os << "      </c>" << std::endl;
2236      }
2237      os << "    </m>" << std::endl;
2238      os << "  </ro-board>" << std::endl;
2239      os << "</d>" << std::endl;
2240      os << "</dmem-readout>" << std::endl;
2241      os << "</ack>" << std::endl;
2242      os << "</nginject>" << std::endl;
2243   }
2244 }
2245
2246
2247 void AliTRDmcmSim::PrintTrackletsXml(ostream& os) const
2248 {
2249   // print tracklets in XML format
2250
2251    os << "<nginject>" << std::endl;
2252    os << "<ack roc=\""<< fDetector <<  "\" cmndid=\"0\">" << std::endl;
2253    os << "<dmem-readout>" << std::endl;
2254    os << "<d det=\"" << fDetector << "\">" << std::endl;
2255    os << "  <ro-board rob=\"" << fRobPos << "\">" << std::endl;
2256    os << "    <m mcm=\"" << fMcmPos << "\">" << std::endl;
2257
2258    Int_t pid, padrow, slope, offset;
2259    for(Int_t cpu=0; cpu<4; cpu++) {
2260       if(fMCMT[cpu] == 0x10001000) {
2261          pid=-1;
2262          padrow=-1;
2263          slope=-1;
2264          offset=-1;
2265       }
2266       else {
2267          pid    = (fMCMT[cpu] & 0xFF000000) >> 24;
2268          padrow = (fMCMT[cpu] & 0xF00000  ) >> 20;
2269          slope  = (fMCMT[cpu] & 0xFE000   ) >> 13;
2270          offset = (fMCMT[cpu] & 0x1FFF    ) ;
2271
2272       }
2273       os << "      <trk> <pid>" << pid << "</pid>" << " <padrow>" << padrow << "</padrow>" 
2274          << " <slope>" << slope << "</slope>" << " <offset>" << offset << "</offset>" << "</trk>" << std::endl;
2275    }
2276
2277    os << "    </m>" << std::endl;
2278    os << "  </ro-board>" << std::endl;
2279    os << "</d>" << std::endl;
2280    os << "</dmem-readout>" << std::endl;
2281    os << "</ack>" << std::endl;
2282    os << "</nginject>" << std::endl;
2283 }
2284
2285
2286 void AliTRDmcmSim::PrintAdcDatHuman(ostream& os) const
2287 {
2288   // print ADC data in human-readable format
2289
2290    os << "MCM " << fMcmPos << " on ROB " << fRobPos << 
2291       " in detector " << fDetector << std::endl;
2292     
2293    os << "----- Unfiltered ADC data (10 bit) -----" << std::endl;
2294    os << "ch    ";
2295    for (Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++) 
2296       os << std::setw(5) << iChannel;
2297    os << std::endl;
2298    for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
2299       os << "tb " << std::setw(2) << iTimeBin << ":";
2300       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++) {
2301          os << std::setw(5) << (fADCR[iChannel][iTimeBin] >> fgkAddDigits);
2302       }
2303       os << std::endl;
2304    }
2305     
2306    os << "----- Filtered ADC data (10+2 bit) -----" << std::endl;
2307    os << "ch    ";
2308    for (Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++) 
2309       os << std::setw(4) << iChannel
2310          << ((~fZSMap[iChannel] != 0) ? "!" : " ");
2311    os << std::endl;
2312    for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
2313       os << "tb " << std::setw(2) << iTimeBin << ":";
2314       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++) {
2315          os << std::setw(4) << (fADCF[iChannel][iTimeBin])
2316             << (((fZSMap[iChannel] & (1 << iTimeBin)) == 0) ? "!" : " ");
2317       }
2318       os << std::endl;
2319    }
2320 }
2321
2322
2323 void AliTRDmcmSim::PrintAdcDatXml(ostream& os) const
2324 {
2325   // print ADC data in XML format 
2326
2327    os << "<nginject>" << std::endl;
2328    os << "<ack roc=\""<< fDetector <<  "\" cmndid=\"0\">" << std::endl;
2329    os << "<dmem-readout>" << std::endl;
2330    os << "<d det=\"" << fDetector << "\">" << std::endl;
2331    os << " <ro-board rob=\"" << fRobPos << "\">" << std::endl;
2332    os << "  <m mcm=\"" << fMcmPos << "\">" << std::endl;
2333
2334     for(Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++) {
2335        os << "   <ch chnr=\"" << iChannel << "\">" << std::endl;
2336        for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
2337           os << "<tb>" << fADCF[iChannel][iTimeBin]/4 << "</tb>";
2338        }
2339        os << "   </ch>" << std::endl;
2340     }
2341
2342    os << "  </m>" << std::endl;
2343    os << " </ro-board>" << std::endl;
2344    os << "</d>" << std::endl;
2345    os << "</dmem-readout>" << std::endl;
2346    os << "</ack>" << std::endl;
2347    os << "</nginject>" << std::endl;
2348 }
2349
2350
2351
2352 void AliTRDmcmSim::PrintAdcDatDatx(ostream& os, Bool_t broadcast) const
2353 {
2354   // print ADC data in datx format (to send to FEE)
2355
2356    fTrapConfig->PrintDatx(os, 2602, 1, 0, 127);  // command to enable the ADC clock - necessary to write ADC values to MCM
2357    os << std::endl;
2358
2359    Int_t addrOffset = 0x2000;
2360    Int_t addrStep   = 0x80;
2361    Int_t addrOffsetEBSIA = 0x20;
2362     
2363    for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
2364       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++) {
2365          if(broadcast==kFALSE)
2366             fTrapConfig->PrintDatx(os, addrOffset+iChannel*addrStep+addrOffsetEBSIA+iTimeBin, (fADCF[iChannel][iTimeBin]/4), GetRobPos(),  GetMcmPos());
2367          else
2368             fTrapConfig->PrintDatx(os, addrOffset+iChannel*addrStep+addrOffsetEBSIA+iTimeBin, (fADCF[iChannel][iTimeBin]/4), 0, 127);
2369       }
2370       os << std::endl;
2371    }
2372 }
2373
2374
2375 void AliTRDmcmSim::PrintPidLutHuman()
2376 {
2377   // print PID LUT in human readable format
2378
2379    UInt_t result;
2380
2381    UInt_t addrEnd = AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTStart + fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTLength)/4; // /4 because each addr contains 4 values
2382    UInt_t nBinsQ0 = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTnbins);
2383
2384    std::cout << "nBinsQ0: " << nBinsQ0 << std::endl;
2385    std::cout << "LUT table length: " << fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTLength) << std::endl;
2386  
2387    for(UInt_t addr=AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTStart; addr< addrEnd; addr++) {
2388       result = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(addr);
2389       std::cout << addr << " # x: " << ((addr-AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTStart)%((nBinsQ0)/4))*4 << ", y: " <<(addr-AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTStart)/(nBinsQ0/4)
2390                 << "  #  " <<((result>>0)&0xFF)
2391                 << " | "  << ((result>>8)&0xFF)
2392                 << " | "  << ((result>>16)&0xFF)
2393                 << " | "  << ((result>>24)&0xFF) << std::endl;
2394    }
2395 }