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 #include <TTree.h>
  39
  40 #include "AliLog.h"
  41 #include "AliRunLoader.h"
  42 #include "AliLoader.h"
  43
  44 #include "AliTRDfeeParam.h"
  45 #include "AliTRDtrapConfig.h"
  46 #include "AliTRDdigitsManager.h"
  47 #include "AliTRDarrayADC.h"
  48 #include "AliTRDarrayDictionary.h"
  49 #include "AliTRDtrackletMCM.h"
  50 #include "AliTRDmcmSim.h"
  51
  52 ClassImp(AliTRDmcmSim)
  53
  54 Bool_t AliTRDmcmSim::fgApplyCut = kTRUE;
  55 Int_t  AliTRDmcmSim::fgAddBaseline = 0;
  56
  57 const Int_t AliTRDmcmSim::fgkFormatIndex = std::ios_base::xalloc();
  58
  59 const Int_t AliTRDmcmSim::fgkNADC = AliTRDfeeParam::GetNadcMcm();
  60 const UShort_t AliTRDmcmSim::fgkFPshifts[4] = {11, 14, 17, 21};
  61
  62
  63 AliTRDmcmSim::AliTRDmcmSim() :
  64   TObject(),
  65   fInitialized(kFALSE),
  66   fDetector(-1),
  67   fRobPos(-1),
  68   fMcmPos(-1),
  69   fRow (-1),
  70   fNTimeBin(-1),
  71   fADCR(NULL),
  72   fADCF(NULL),
  73   fMCMT(NULL),
  74   fTrackletArray(NULL),
  75   fZSMap(NULL),
  76   fTrklBranchName("mcmtrklbranch"),
  77   fFeeParam(NULL),
  78   fTrapConfig(NULL),
  79   fDigitsManager(NULL),
  80   fPedAcc(NULL),
  81   fGainCounterA(NULL),
  82   fGainCounterB(NULL),
  83   fTailAmplLong(NULL),
  84   fTailAmplShort(NULL),
  85   fNHits(0),
  86   fFitReg(NULL)
  87 {
  88   //
  89   // AliTRDmcmSim default constructor
  90   // By default, nothing is initialized.
  91   // It is necessary to issue Init before use.
  92
  93   for (Int_t iDict = 0; iDict < 3; iDict++)
  94     fDict[iDict] = 0x0;
  95
  96   fFitPtr[0] = 0;
  97   fFitPtr[1] = 0;
  98   fFitPtr[2] = 0;
  99   fFitPtr[3] = 0;
 100 }
 101
 102 AliTRDmcmSim::~AliTRDmcmSim()
 103 {
 104   //
 105   // AliTRDmcmSim destructor
 106   //
 107
 108   if(fInitialized) {
 109     for( Int_t iAdc = 0 ; iAdc < fgkNADC; iAdc++ ) {
 110       delete [] fADCR[iAdc];
 111       delete [] fADCF[iAdc];
 112     }
 113     delete [] fADCR;
 114     delete [] fADCF;
 115     delete [] fZSMap;
 116     delete [] fMCMT;
 117
 118     delete [] fPedAcc;
 119     delete [] fGainCounterA;
 120     delete [] fGainCounterB;
 121     delete [] fTailAmplLong;
 122     delete [] fTailAmplShort;
 123     delete [] fFitReg;
 124
 125     fTrackletArray->Delete();
 126     delete fTrackletArray;
 127   }
 128 }
 129
 130 void AliTRDmcmSim::Init( Int_t det, Int_t robPos, Int_t mcmPos, Bool_t /* newEvent */ )
 131 {
 132   //
 133   // Initialize the class with new MCM position information
 134   // memory is allocated in the first initialization
 135   //
 136
 137   if (!fInitialized) {
 138     fFeeParam      = AliTRDfeeParam::Instance();
 139     fTrapConfig    = AliTRDtrapConfig::Instance();
 140   }
 141
 142   fDetector      = det;
 143   fRobPos        = robPos;
 144   fMcmPos        = mcmPos;
 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     fNTimeBin     = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kC13CPUA, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
 154     for( Int_t iAdc = 0 ; iAdc < fgkNADC; iAdc++ ) {
 155       fADCR[iAdc] = new Int_t[fNTimeBin];
 156       fADCF[iAdc] = new Int_t[fNTimeBin];
 157     }
 158
 159     // filter registers
 160     fPedAcc = new UInt_t[fgkNADC]; // accumulator for pedestal filter
 161     fTailAmplLong = new UShort_t[fgkNADC];
 162     fTailAmplShort = new UShort_t[fgkNADC];
 163
 164     // tracklet calculation
 165     fFitReg = new FitReg_t[fgkNADC];
 166     fTrackletArray = new TClonesArray("AliTRDtrackletMCM", fgkMaxTracklets);
 167
 168     fMCMT = new UInt_t[fgkMaxTracklets];
 169   }
 170
 171   fInitialized = kTRUE;
 172
 173   Reset();
 174 }
 175
 176 void AliTRDmcmSim::Reset()
 177 {
 178   // Resets the data values and internal filter registers
 179   // by re-initialising them
 180
 181   if( !CheckInitialized() )
 182     return;
 183
 184   for( Int_t iAdc = 0 ; iAdc < fgkNADC; iAdc++ ) {
 185     for( Int_t it = 0 ; it < fNTimeBin ; it++ ) {
 186       fADCR[iAdc][it] = 0;
 187       fADCF[iAdc][it] = 0;
 188     }
 189     fZSMap[iAdc] = -1;      // Default unread, low active bit mask
 190     fGainCounterA[iAdc] = 0;
 191     fGainCounterB[iAdc] = 0;
 192   }
 193
 194   for(Int_t i = 0; i < fgkMaxTracklets; i++) {
 195     fMCMT[i] = 0;
 196   }
 197
 198   for (Int_t iDict = 0; iDict < 3; iDict++)
 199     fDict[iDict] = 0x0;
 200
 201   FilterPedestalInit();
 202   FilterGainInit();
 203   FilterTailInit();
 204 }
 205
 206 void AliTRDmcmSim::SetNTimebins(Int_t ntimebins)
 207 {
 208   // Reallocate memory if a change in the number of timebins
 209   // is needed (should not be the case for real data)
 210
 211   if( !CheckInitialized() )
 212     return;
 213
 214   fNTimeBin = ntimebins;
 215   for( Int_t iAdc = 0 ; iAdc < fgkNADC; iAdc++ ) {
 216     delete [] fADCR[iAdc];
 217     delete [] fADCF[iAdc];
 218     fADCR[iAdc] = new Int_t[fNTimeBin];
 219     fADCF[iAdc] = new Int_t[fNTimeBin];
 220   }
 221 }
 222
 223 Bool_t AliTRDmcmSim::LoadMCM(AliRunLoader* const runloader, Int_t det, Int_t rob, Int_t mcm)
 224 {
 225   // loads the ADC data as obtained from the digitsManager for the specified MCM.
 226   // This method is meant for rare execution, e.g. in the visualization. When called
 227   // frequently use SetData(...) instead.
 228
 229   Init(det, rob, mcm);
 230
 231   if (!runloader) {
 232     AliError("No Runloader given");
 233     return kFALSE;
 234   }
 235
 236   AliLoader *trdLoader = runloader->GetLoader("TRDLoader");
 237   if (!trdLoader) {
 238     AliError("Could not get TRDLoader");
 239     return kFALSE;
 240   }
 241
 242   Bool_t retval = kTRUE;
 243   trdLoader->LoadDigits();
 244   fDigitsManager = 0x0;
 245   AliTRDdigitsManager *digMgr = new AliTRDdigitsManager();
 246   digMgr->SetSDigits(0);
 247   digMgr->CreateArrays();
 248   digMgr->ReadDigits(trdLoader->TreeD());
 249   AliTRDarrayADC *digits = (AliTRDarrayADC*) digMgr->GetDigits(det);
 250   if (digits->HasData()) {
 251     digits->Expand();
 252
 253     if (fNTimeBin != digits->GetNtime()) {
 254       AliWarning(Form("Changing no. of timebins from %i to %i", fNTimeBin, digits->GetNtime()));
 255       SetNTimebins(digits->GetNtime());
 256     }
 257
 258     SetData(digits);
 259   }
 260   else
 261     retval = kFALSE;
 262
 263   delete digMgr;
 264
 265   return retval;
 266 }
 267
 268 void AliTRDmcmSim::NoiseTest(Int_t nsamples, Int_t mean, Int_t sigma, Int_t inputGain, Int_t inputTail)
 269 {
 270   // This function can be used to test the filters.
 271   // It feeds nsamples of ADC values with a gaussian distribution specified by mean and sigma.
 272   // The filter chain implemented here consists of:
 273   // Pedestal -> Gain -> Tail
 274   // With inputGain and inputTail the input to the gain and tail filter, respectively,
 275   // can be chosen where
 276   // 0: noise input
 277   // 1: pedestal output
 278   // 2: gain output
 279   // The input has to be chosen from a stage before.
 280   // The filter behaviour is controlled by the TRAP parameters from AliTRDtrapConfig in the
 281   // same way as in normal simulation.
 282   // The functions produces four histograms with the values at the different stages.
 283
 284   if( !CheckInitialized() )
 285     return;
 286
 287   TString nameInputGain;
 288   TString nameInputTail;
 289
 290   switch (inputGain) {
 291       case 0:
 292         nameInputGain = "Noise";
 293         break;
 294
 295       case 1:
 296         nameInputGain = "Pedestal";
 297         break;
 298
 299       default:
 300         AliError("Undefined input to tail cancellation filter");
 301         return;
 302   }
 303
 304   switch (inputTail) {
 305       case 0:
 306         nameInputTail = "Noise";
 307         break;
 308
 309       case 1:
 310         nameInputTail = "Pedestal";
 311         break;
 312
 313       case 2:
 314         nameInputTail = "Gain";
 315         break;
 316
 317       default:
 318         AliError("Undefined input to tail cancellation filter");
 319         return;
 320   }
 321
 322   TH1F *h   = new TH1F("noise", "Gaussian Noise;sample;ADC count",
 323                        nsamples, 0, nsamples);
 324   TH1F *hfp = new TH1F("ped", "Noise #rightarrow Pedestal filter;sample;ADC count", nsamples, 0, nsamples);
 325   TH1F *hfg = new TH1F("gain",
 326                        (nameInputGain + "#rightarrow Gain;sample;ADC count").Data(),
 327                        nsamples, 0, nsamples);
 328   TH1F *hft = new TH1F("tail",
 329                        (nameInputTail + "#rightarrow Tail;sample;ADC count").Data(),
 330                        nsamples, 0, nsamples);
 331   h->SetStats(kFALSE);
 332   hfp->SetStats(kFALSE);
 333   hfg->SetStats(kFALSE);
 334   hft->SetStats(kFALSE);
 335
 336   Int_t value;  // ADC count with noise (10 bit)
 337   Int_t valuep; // pedestal filter output (12 bit)
 338   Int_t valueg; // gain filter output (12 bit)
 339   Int_t valuet; // tail filter value (12 bit)
 340
 341   for (Int_t i = 0; i < nsamples; i++) {
 342     value = (Int_t) gRandom->Gaus(mean, sigma);  // generate noise with gaussian distribution
 343     h->SetBinContent(i, value);
 344
 345     valuep = FilterPedestalNextSample(1, 0, ((Int_t) value) << 2);
 346
 347     if (inputGain == 0)
 348       valueg = FilterGainNextSample(1, ((Int_t) value) << 2);
 349     else
 350       valueg = FilterGainNextSample(1, valuep);
 351
 352     if (inputTail == 0)
 353       valuet = FilterTailNextSample(1, ((Int_t) value) << 2);
 354     else if (inputTail == 1)
 355       valuet = FilterTailNextSample(1, valuep);
 356     else
 357       valuet = FilterTailNextSample(1, valueg);
 358
 359     hfp->SetBinContent(i, valuep >> 2);
 360     hfg->SetBinContent(i, valueg >> 2);
 361     hft->SetBinContent(i, valuet >> 2);
 362   }
 363
 364   TCanvas *c = new TCanvas;
 365   c->Divide(2,2);
 366   c->cd(1);
 367   h->Draw();
 368   c->cd(2);
 369   hfp->Draw();
 370   c->cd(3);
 371   hfg->Draw();
 372   c->cd(4);
 373   hft->Draw();
 374 }
 375
 376 Bool_t AliTRDmcmSim::CheckInitialized() const
 377 {
 378   //
 379   // Check whether object is initialized
 380   //
 381
 382   if( ! fInitialized )
 383     AliError(Form ("AliTRDmcmSim is not initialized but function other than Init() is called."));
 384
 385   return fInitialized;
 386 }
 387
 388 void AliTRDmcmSim::Print(Option_t* const option) const
 389 {
 390   // Prints the data stored and/or calculated for this MCM.
 391   // The output is controlled by option which can be a sequence of any of
 392   // the following characters:
 393   // R - prints raw ADC data
 394   // F - prints filtered data
 395   // H - prints detected hits
 396   // T - prints found tracklets
 397   // The later stages are only meaningful after the corresponding calculations
 398   // have been performed.
 399
 400   if ( !CheckInitialized() )
 401     return;
 402
 403   printf("MCM %i on ROB %i in detector %i\n", fMcmPos, fRobPos, fDetector);
 404
 405   TString opt = option;
 406   if (opt.Contains("R") || opt.Contains("F")) {
 407     std::cout << *this;
 408   }
 409
 410   if (opt.Contains("H")) {
 411     printf("Found %i hits:\n", fNHits);
 412     for (Int_t iHit = 0; iHit < fNHits; iHit++) {
 413       printf("Hit %3i in timebin %2i, ADC %2i has charge %3i and position %3i\n",
 414              iHit,  fHits[iHit].fTimebin, fHits[iHit].fChannel, fHits[iHit].fQtot, fHits[iHit].fYpos);
 415     }
 416   }
 417
 418   if (opt.Contains("T")) {
 419     printf("Tracklets:\n");
 420     for (Int_t iTrkl = 0; iTrkl < fTrackletArray->GetEntriesFast(); iTrkl++) {
 421       printf("tracklet %i: 0x%08x\n", iTrkl, ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[iTrkl])->GetTrackletWord());
 422     }
 423   }
 424 }
 425
 426 void AliTRDmcmSim::Draw(Option_t* const option)
 427 {
 428   // Plots the data stored in a 2-dim. timebin vs. ADC channel plot.
 429   // The option selects what data is plotted and can be a sequence of
 430   // the following characters:
 431   // R - plot raw data (default)
 432   // F - plot filtered data (meaningless if R is specified)
 433   // In addition to the ADC values:
 434   // H - plot hits
 435   // T - plot tracklets
 436
 437   if( !CheckInitialized() )
 438     return;
 439
 440   TString opt = option;
 441
 442   TH2F *hist = new TH2F("mcmdata", Form("Data of MCM %i on ROB %i in detector %i", \
 443                                         fMcmPos, fRobPos, fDetector), \
 444                         fgkNADC, -0.5, fgkNADC-.5, fNTimeBin, -.5, fNTimeBin-.5);
 445   hist->GetXaxis()->SetTitle("ADC Channel");
 446   hist->GetYaxis()->SetTitle("Timebin");
 447   hist->SetStats(kFALSE);
 448
 449   if (opt.Contains("R")) {
 450     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
 451       for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
 452         hist->SetBinContent(iAdc+1, iTimeBin+1, fADCR[iAdc][iTimeBin] >> fgkAddDigits);
 453       }
 454     }
 455   }
 456   else {
 457     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
 458       for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
 459         hist->SetBinContent(iAdc+1, iTimeBin+1, fADCF[iAdc][iTimeBin] >> fgkAddDigits);
 460       }
 461     }
 462   }
 463   hist->Draw("colz");
 464
 465   if (opt.Contains("H")) {
 466     TGraph *grHits = new TGraph();
 467     for (Int_t iHit = 0; iHit < fNHits; iHit++) {
 468       grHits->SetPoint(iHit,
 469                        fHits[iHit].fChannel + 1 + fHits[iHit].fYpos/256.,
 470                        fHits[iHit].fTimebin);
 471     }
 472     grHits->Draw("*");
 473   }
 474
 475   if (opt.Contains("T")) {
 476     TLine *trklLines = new TLine[4];
 477     for (Int_t iTrkl = 0; iTrkl < fTrackletArray->GetEntries(); iTrkl++) {
 478       AliTRDtrackletMCM *trkl = (AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[iTrkl];
 479       Float_t padWidth = 0.635 + 0.03 * (fDetector % 6);
 480       Float_t offset   = padWidth/256. * ((((((fRobPos & 0x1) << 2) + (fMcmPos & 0x3)) * 18) << 8) - ((18*4*2 - 18*2 - 3) << 7)); // revert adding offset in FitTracklet
 481       Int_t   ndrift   = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrNdrift, fDetector, fRobPos, fMcmPos) >> 5;
 482       Float_t slope    = trkl->GetdY() * 140e-4 / ndrift;
 483
 484       Int_t t0 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFS, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
 485       Int_t t1 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFE, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
 486
 487       trklLines[iTrkl].SetX1((offset - (trkl->GetY() - slope * t0)) / padWidth); // ??? sign?
 488       trklLines[iTrkl].SetY1(t0);
 489       trklLines[iTrkl].SetX2((offset - (trkl->GetY() - slope * t1)) / padWidth); // ??? sign?
 490       trklLines[iTrkl].SetY2(t1);
 491       trklLines[iTrkl].SetLineColor(2);
 492       trklLines[iTrkl].SetLineWidth(2);
 493       printf("Tracklet %i: y = %f, dy = %f, offset = %f\n", iTrkl, trkl->GetY(), (trkl->GetdY() * 140e-4), offset);
 494       trklLines[iTrkl].Draw();
 495     }
 496   }
 497 }
 498
 499 void AliTRDmcmSim::SetData( Int_t adc, Int_t* const data )
 500 {
 501   //
 502   // Store ADC data into array of raw data
 503   //
 504
 505   if( !CheckInitialized() ) return;
 506
 507   if( adc < 0 || adc >= fgkNADC ) {
 508     AliError(Form ("Error: ADC %i is out of range (0 .. %d).", adc, fgkNADC-1));
 509     return;
 510   }
 511
 512   for( Int_t it = 0 ;  it < fNTimeBin ; it++ ) {
 513     fADCR[adc][it] = (Int_t) (data[it]) << fgkAddDigits;
 514     fADCF[adc][it] = (Int_t) (data[it]) << fgkAddDigits;
 515   }
 516 }
 517
 518 void AliTRDmcmSim::SetData( Int_t adc, Int_t it, Int_t data )
 519 {
 520   //
 521   // Store ADC data into array of raw data
 522   //
 523
 524   if( !CheckInitialized() ) return;
 525
 526   if( adc < 0 || adc >= fgkNADC ) {
 527     AliError(Form ("Error: ADC %i is out of range (0 .. %d).", adc, fgkNADC-1));
 528     return;
 529   }
 530
 531   fADCR[adc][it] = data << fgkAddDigits;
 532   fADCF[adc][it] = data << fgkAddDigits;
 533 }
 534
 535 void AliTRDmcmSim::SetData(AliTRDarrayADC* const adcArray, AliTRDdigitsManager * const digitsManager)
 536 {
 537   // Set the ADC data from an AliTRDarrayADC
 538
 539   if( !CheckInitialized() )
 540     return;
 541
 542   fDigitsManager = digitsManager;
 543   if (fDigitsManager) {
 544     for (Int_t iDict = 0; iDict < 3; iDict++) {
 545       AliTRDarrayDictionary *newDict = (AliTRDarrayDictionary*) fDigitsManager->GetDictionary(fDetector, iDict);
 546       if (fDict[iDict] != 0x0 && newDict != 0x0) {
 547
 548         if (fDict[iDict] == newDict)
 549           continue;
 550
 551         fDict[iDict] = newDict;
 552         if(fDict[iDict]->GetDim() != 0)
 553           fDict[iDict]->Expand();
 554       }
 555       else {
 556         fDict[iDict] = newDict;
 557         if (fDict[iDict] && (fDict[iDict]->GetDim() != 0) )
 558           fDict[iDict]->Expand();
 559       }
 560
 561       // If there is no data, set dictionary to zero to avoid crashes
 562       if (fDict[iDict]->GetDim() == 0)  {
 563          // AliError(Form("Dictionary %i of det. %i has dim. 0", iDict, fDetector));
 564         fDict[iDict] = 0x0;
 565       }
 566     }
 567   }
 568
 569   if (fNTimeBin != adcArray->GetNtime())
 570     SetNTimebins(adcArray->GetNtime());
 571
 572   Int_t offset = (fMcmPos % 4 + 1) * 21 + (fRobPos % 2) * 84 - 1;
 573
 574   for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
 575     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
 576       Int_t value = adcArray->GetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin);
 577       // treat 0 as suppressed,
 578       // this is not correct but reported like that from arrayADC
 579       if (value <= 0 || (offset - iAdc < 1) || (offset - iAdc > 165)) {
 580         fADCR[iAdc][iTimeBin] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPNP, fDetector, fRobPos, fMcmPos) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
 581         fADCF[iAdc][iTimeBin] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFP, fDetector, fRobPos, fMcmPos) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
 582       }
 583       else {
 584         fZSMap[iAdc] = 0;
 585         fADCR[iAdc][iTimeBin] = (value << fgkAddDigits) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
 586         fADCF[iAdc][iTimeBin] = (value << fgkAddDigits) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
 587       }
 588     }
 589   }
 590 }
 591
 592 void AliTRDmcmSim::SetDataByPad(AliTRDarrayADC* const adcArray, AliTRDdigitsManager * const digitsManager)
 593 {
 594   // Set the ADC data from an AliTRDarrayADC
 595   // (by pad, to be used during initial reading in simulation)
 596
 597   if( !CheckInitialized() )
 598     return;
 599
 600   fDigitsManager = digitsManager;
 601   if (fDigitsManager) {
 602     for (Int_t iDict = 0; iDict < 3; iDict++) {
 603       AliTRDarrayDictionary *newDict = (AliTRDarrayDictionary*) fDigitsManager->GetDictionary(fDetector, iDict);
 604       if (fDict[iDict] != 0x0 && newDict != 0x0) {
 605
 606         if (fDict[iDict] == newDict)
 607           continue;
 608
 609         fDict[iDict] = newDict;
 610         fDict[iDict]->Expand();
 611       }
 612       else {
 613         fDict[iDict] = newDict;
 614         if (fDict[iDict])
 615           fDict[iDict]->Expand();
 616       }
 617
 618       // If there is no data, set dictionary to zero to avoid crashes
 619       if (fDict[iDict]->GetDim() == 0)  {
 620         AliError(Form("Dictionary %i of det. %i has dim. 0", iDict, fDetector));
 621         fDict[iDict] = 0x0;
 622       }
 623     }
 624   }
 625
 626   if (fNTimeBin != adcArray->GetNtime())
 627     SetNTimebins(adcArray->GetNtime());
 628
 629   Int_t offset = (fMcmPos % 4 + 1) * 18 + (fRobPos % 2) * 72 + 1;
 630
 631   for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
 632     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
 633       Int_t value = -1;
 634       Int_t pad = offset - iAdc;
 635       if (pad > -1 && pad < 144)
 636         value = adcArray->GetData(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin);
 637       //      Int_t value = adcArray->GetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin);
 638       if (value < 0 || (offset - iAdc < 1) || (offset - iAdc > 165)) {
 639         fADCR[iAdc][iTimeBin] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPNP, fDetector, fRobPos, fMcmPos) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
 640         fADCF[iAdc][iTimeBin] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFP, fDetector, fRobPos, fMcmPos) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
 641       }
 642       else {
 643         fZSMap[iAdc] = 0;
 644         fADCR[iAdc][iTimeBin] = (value << fgkAddDigits) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
 645         fADCF[iAdc][iTimeBin] = (value << fgkAddDigits) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
 646       }
 647     }
 648   }
 649 }
 650
 651 void AliTRDmcmSim::SetDataPedestal( Int_t adc )
 652 {
 653   //
 654   // Store ADC data into array of raw data
 655   //
 656
 657   if( !CheckInitialized() )
 658     return;
 659
 660   if( adc < 0 || adc >= fgkNADC ) {
 661     return;
 662   }
 663
 664   for( Int_t it = 0 ; it < fNTimeBin ; it++ ) {
 665     fADCR[adc][it] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPNP, fDetector, fRobPos, fMcmPos) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
 666     fADCF[adc][it] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFP, fDetector, fRobPos, fMcmPos) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
 667   }
 668 }
 669
 670 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
 671 {
 672   // retrieve the MC hit information (not available in TRAP hardware)
 673
 674   if (index < 0 || index >= fNHits)
 675     return kFALSE;
 676
 677   channel = fHits[index].fChannel;
 678   timebin = fHits[index].fTimebin;
 679   qtot    = fHits[index].fQtot;
 680   ypos    = fHits[index].fYpos;
 681   y       = (Float_t) ((((((fRobPos & 0x1) << 2) + (fMcmPos & 0x3)) * 18) << 8) - ((18*4*2 - 18*2 - 1) << 7) -
 682                         (channel << 8) - ypos)
 683     * (0.635 + 0.03 * (fDetector % 6))
 684     / 256.0;
 685   label   = fHits[index].fLabel[0];
 686
 687   return kTRUE;
 688 }
 689
 690 Int_t AliTRDmcmSim::GetCol( Int_t adc )
 691 {
 692   //
 693   // Return column id of the pad for the given ADC channel
 694   //
 695
 696   if( !CheckInitialized() )
 697     return -1;
 698
 699   Int_t col = fFeeParam->GetPadColFromADC(fRobPos, fMcmPos, adc);
 700   if (col < 0 || col >= fFeeParam->GetNcol())
 701     return -1;
 702   else
 703     return col;
 704 }
 705
 706 Int_t AliTRDmcmSim::ProduceRawStream( UInt_t *buf, Int_t bufSize, UInt_t iEv) const
 707 {
 708   //
 709   // Produce raw data stream from this MCM and put in buf
 710   // Returns number of words filled, or negative value
 711   // with -1 * number of overflowed words
 712   //
 713
 714   if( !CheckInitialized() )
 715     return 0;
 716
 717   UInt_t  x;
 718   UInt_t  mcmHeader = 0;
 719   UInt_t  adcMask = 0;
 720   Int_t   nw  = 0;  // Number of written words
 721   Int_t   of  = 0;  // Number of overflowed words
 722   Int_t   rawVer   = fFeeParam->GetRAWversion();
 723   Int_t **adc;
 724   Int_t   nActiveADC = 0;       // number of activated ADC bits in a word
 725
 726   if( !CheckInitialized() )
 727     return 0;
 728
 729   if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBSF, fDetector, fRobPos, fMcmPos) != 0) // store unfiltered data
 730     adc = fADCR;
 731   else
 732     adc = fADCF;
 733
 734   // Produce ADC mask : nncc cccm mmmm mmmm mmmm mmmm mmmm 1100
 735   //                            n : unused , c : ADC count, m : selected ADCs
 736   if( rawVer >= 3 &&
 737       (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kC15CPUA, fDetector, fRobPos, fMcmPos) & (1 << 13))) { // check for zs flag in TRAP configuration
 738     for( Int_t iAdc = 0 ; iAdc < fgkNADC ; iAdc++ ) {
 739       if( ~fZSMap[iAdc] != 0 ) { //  0 means not suppressed
 740         adcMask |= (1 << (iAdc+4) );    // last 4 digit reserved for 1100=0xc
 741         nActiveADC++;           // number of 1 in mmm....m
 742       }
 743     }
 744
 745     if ((nActiveADC == 0) &&
 746         (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kC15CPUA, fDetector, fRobPos, fMcmPos) & (1 << 8))) // check for DEH flag in TRAP configuration
 747       return 0;
 748
 749     // assemble adc mask word
 750     adcMask |= (1 << 30) | ( ( 0x3FFFFFFC ) & (~(nActiveADC) << 25) ) | 0xC;    // nn = 01, ccccc are inverted, 0xc=1100
 751   }
 752
 753   // MCM header
 754   mcmHeader = (1<<31) | (fRobPos << 28) | (fMcmPos << 24) | ((iEv % 0x100000) << 4) | 0xC;
 755   if (nw < bufSize)
 756     buf[nw++] = mcmHeader;
 757   else
 758     of++;
 759
 760   // ADC mask
 761   if( adcMask != 0 ) {
 762     if (nw < bufSize)
 763       buf[nw++] = adcMask;
 764     else
 765       of++;
 766   }
 767
 768   // Produce ADC data. 3 timebins are packed into one 32 bits word
 769   // In this version, different ADC channel will NOT share the same word
 770
 771   UInt_t aa=0, a1=0, a2=0, a3=0;
 772
 773   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < 21; iAdc++ ) {
 774     if( rawVer>= 3 && ~fZSMap[iAdc] == 0 ) continue; // Zero Suppression, 0 means not suppressed
 775     aa = !(iAdc & 1) + 2;
 776     for (Int_t iT = 0; iT < fNTimeBin; iT+=3 ) {
 777       a1 = ((iT    ) < fNTimeBin ) ? adc[iAdc][iT  ] >> fgkAddDigits : 0;
 778       a2 = ((iT + 1) < fNTimeBin ) ? adc[iAdc][iT+1] >> fgkAddDigits : 0;
 779       a3 = ((iT + 2) < fNTimeBin ) ? adc[iAdc][iT+2] >> fgkAddDigits : 0;
 780       x = (a3 << 22) | (a2 << 12) | (a1 << 2) | aa;
 781       if (nw < bufSize) {
 782         buf[nw++] = x;
 783       }
 784       else {
 785         of++;
 786       }
 787     }
 788   }
 789
 790   if( of != 0 ) return -of; else return nw;
 791 }
 792
 793 Int_t AliTRDmcmSim::ProduceTrackletStream( UInt_t *buf, Int_t bufSize )
 794 {
 795   //
 796   // Produce tracklet data stream from this MCM and put in buf
 797   // Returns number of words filled, or negative value
 798   // with -1 * number of overflowed words
 799   //
 800
 801   if( !CheckInitialized() )
 802     return 0;
 803
 804   Int_t   nw  = 0;  // Number of written words
 805   Int_t   of  = 0;  // Number of overflowed words
 806
 807   // Produce tracklet data. A maximum of four 32 Bit words will be written per MCM
 808   // fMCMT is filled continuously until no more tracklet words available
 809
 810   for (Int_t iTracklet = 0; iTracklet < fTrackletArray->GetEntriesFast(); iTracklet++) {
 811     if (nw < bufSize)
 812       buf[nw++] = ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[iTracklet])->GetTrackletWord();
 813     else
 814       of++;
 815   }
 816
 817   if( of != 0 ) return -of; else return nw;
 818 }
 819
 820 void AliTRDmcmSim::Filter()
 821 {
 822   //
 823   // Filter the raw ADC values. The active filter stages and their
 824   // parameters are taken from AliTRDtrapConfig.
 825   // The raw data is stored separate from the filtered data. Thus,
 826   // it is possible to run the filters on a set of raw values
 827   // sequentially for parameter tuning.
 828   //
 829
 830   if( !CheckInitialized() )
 831     return;
 832
 833   // Apply filters sequentially. Bypass is handled by filters
 834   // since counters and internal registers may be updated even
 835   // if the filter is bypassed.
 836   // The first filter takes the data from fADCR and
 837   // outputs to fADCF.
 838
 839   // Non-linearity filter not implemented.
 840   FilterPedestal();
 841   FilterGain();
 842   FilterTail();
 843   // Crosstalk filter not implemented.
 844 }
 845
 846 void AliTRDmcmSim::FilterPedestalInit(Int_t baseline)
 847 {
 848   // Initializes the pedestal filter assuming that the input has
 849   // been constant for a long time (compared to the time constant).
 850
 851   UShort_t    fptc = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPTC, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 0..3, 0 - fastest, 3 - slowest
 852
 853   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++)
 854     fPedAcc[iAdc] = (baseline << 2) * (1 << fgkFPshifts[fptc]);
 855 }
 856
 857 UShort_t AliTRDmcmSim::FilterPedestalNextSample(Int_t adc, Int_t timebin, UShort_t value)
 858 {
 859   // Returns the output of the pedestal filter given the input value.
 860   // The output depends on the internal registers and, thus, the
 861   // history of the filter.
 862
 863   UShort_t    fpnp = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPNP, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 0..511 -> 0..127.75, pedestal at the output
 864   UShort_t    fptc = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPTC, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 0..3, 0 - fastest, 3 - slowest
 865   UShort_t    fpby = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPBY, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 0..1 bypass, active low
 866
 867   UShort_t accumulatorShifted;
 868   Int_t correction;
 869   UShort_t inpAdd;
 870
 871   inpAdd = value + fpnp;
 872
 873   accumulatorShifted = (fPedAcc[adc] >> fgkFPshifts[fptc]) & 0x3FF;   // 10 bits
 874   if (timebin == 0) // the accumulator is disabled in the drift time
 875   {
 876     correction = (value & 0x3FF) - accumulatorShifted;
 877     fPedAcc[adc] = (fPedAcc[adc] + correction) & 0x7FFFFFFF;             // 31 bits
 878   }
 879
 880   if (fpby == 0)
 881     return value;
 882
 883   if (inpAdd <= accumulatorShifted)
 884     return 0;
 885   else
 886   {
 887     inpAdd = inpAdd - accumulatorShifted;
 888     if (inpAdd > 0xFFF)
 889       return 0xFFF;
 890     else
 891       return inpAdd;
 892   }
 893 }
 894
 895 void AliTRDmcmSim::FilterPedestal()
 896 {
 897   //
 898   // Apply pedestal filter
 899   //
 900   // As the first filter in the chain it reads data from fADCR
 901   // and outputs to fADCF.
 902   // It has only an effect if previous samples have been fed to
 903   // find the pedestal. Currently, the simulation assumes that
 904   // the input has been stable for a sufficiently long time.
 905
 906   for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
 907     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
 908       fADCF[iAdc][iTimeBin] = FilterPedestalNextSample(iAdc, iTimeBin, fADCR[iAdc][iTimeBin]);
 909     }
 910   }
 911 }
 912
 913 void AliTRDmcmSim::FilterGainInit()
 914 {
 915   // Initializes the gain filter. In this case, only threshold
 916   // counters are reset.
 917
 918   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
 919     // these are counters which in hardware continue
 920     // until maximum or reset
 921     fGainCounterA[iAdc] = 0;
 922     fGainCounterB[iAdc] = 0;
 923   }
 924 }
 925
 926 UShort_t AliTRDmcmSim::FilterGainNextSample(Int_t adc, UShort_t value)
 927 {
 928   // Apply the gain filter to the given value.
 929   // BEGIN_LATEX O_{i}(t) = #gamma_{i} * I_{i}(t) + a_{i} END_LATEX
 930   // The output depends on the internal registers and, thus, the
 931   // history of the filter.
 932
 933   UShort_t    fgby = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFGBY, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // bypass, active low
 934   UShort_t    fgf  = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::TrapReg_t(AliTRDtrapConfig::kFGF0 + adc), fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 0x700 + (0 & 0x1ff);
 935   UShort_t    fga  = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::TrapReg_t(AliTRDtrapConfig::kFGA0 + adc), fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 40;
 936   UShort_t    fgta = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFGTA, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 20;
 937   UShort_t    fgtb = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFGTB, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 2060;
 938
 939   UInt_t fgfExtended = 0x700 + fgf;      // The corr factor which is finally applied has to be extended by 0x700 (hex) or 0.875 (dec)
 940                                          // because fgf=0 correspons to 0.875 and fgf=511 correspons to 1.125 - 2^(-11)
 941                                          // (see TRAP User Manual for details)
 942
 943   UInt_t corr; // corrected value
 944
 945   value &= 0xFFF;
 946   corr = (value * fgfExtended) >> 11;
 947   corr = corr > 0xfff ? 0xfff : corr;
 948   corr = AddUintClipping(corr, fga, 12);
 949
 950   // Update threshold counters
 951   // not really useful as they are cleared with every new event
 952   if (!((fGainCounterA[adc] == 0x3FFFFFF) || (fGainCounterB[adc] == 0x3FFFFFF)))
 953   // stop when full
 954   {
 955     if (corr >= fgtb)
 956       fGainCounterB[adc]++;
 957     else if (corr >= fgta)
 958       fGainCounterA[adc]++;
 959   }
 960
 961   if (fgby == 1)
 962     return corr;
 963   else
 964     return value;
 965 }
 966
 967 void AliTRDmcmSim::FilterGain()
 968 {
 969   // Read data from fADCF and apply gain filter.
 970
 971   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
 972     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
 973         fADCF[iAdc][iTimeBin] = FilterGainNextSample(iAdc, fADCF[iAdc][iTimeBin]);
 974     }
 975   }
 976 }
 977
 978 void AliTRDmcmSim::FilterTailInit(Int_t baseline)
 979 {
 980   // Initializes the tail filter assuming that the input has
 981   // been at the baseline value (configured by FTFP) for a
 982   // sufficiently long time.
 983
 984   // exponents and weight calculated from configuration
 985   UShort_t    alphaLong = 0x3ff & fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTAL, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // the weight of the long component
 986   UShort_t    lambdaLong = (1 << 10) | (1 << 9) | (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTLL, fDetector, fRobPos, fMcmPos) & 0x1FF); // the multiplier
 987   UShort_t    lambdaShort = (0 << 10) | (1 << 9) | (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTLS, fDetector, fRobPos, fMcmPos) & 0x1FF); // the multiplier
 988
 989   Float_t lambdaL = lambdaLong  * 1.0 / (1 << 11);
 990   Float_t lambdaS = lambdaShort * 1.0 / (1 << 11);
 991   Float_t alphaL  = alphaLong   * 1.0 / (1 << 11);
 992   Float_t qup, qdn;
 993   qup = (1 - lambdaL) * (1 - lambdaS);
 994   qdn = 1 - lambdaS * alphaL - lambdaL * (1 - alphaL);
 995   Float_t kdc = qup/qdn;
 996
 997   Float_t kt, ql, qs;
 998   UShort_t aout;
 999
1000   if (baseline < 0)
1001     baseline = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPNP, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1002
1003   ql = lambdaL * (1 - lambdaS) *      alphaL;
1004   qs = lambdaS * (1 - lambdaL) * (1 - alphaL);
1005
1006   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
1007     Int_t value = baseline & 0xFFF;
1008     Int_t corr = (value * fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::TrapReg_t(AliTRDtrapConfig::kFGF0 + iAdc), fDetector, fRobPos, fMcmPos)) >> 11;
1009     corr = corr > 0xfff ? 0xfff : corr;
1010     corr = AddUintClipping(corr, fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::TrapReg_t(AliTRDtrapConfig::kFGA0 + iAdc), fDetector, fRobPos, fMcmPos), 12);
1011
1012     kt = kdc * baseline;
1013     aout = baseline - (UShort_t) kt;
1014
1015     fTailAmplLong[iAdc]  = (UShort_t) (aout * ql / (ql + qs));
1016     fTailAmplShort[iAdc] = (UShort_t) (aout * qs / (ql + qs));
1017   }
1018 }
1019
1020 UShort_t AliTRDmcmSim::FilterTailNextSample(Int_t adc, UShort_t value)
1021 {
1022   // Returns the output of the tail filter for the given input value.
1023   // The output depends on the internal registers and, thus, the
1024   // history of the filter.
1025
1026   // exponents and weight calculated from configuration
1027   UShort_t    alphaLong   = 0x3ff & fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTAL, fDetector, fRobPos, fMcmPos);                          // the weight of the long component
1028   UShort_t    lambdaLong  = (1 << 10) | (1 << 9) | (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTLL, fDetector, fRobPos, fMcmPos) & 0x1FF); // the multiplier of the long component
1029   UShort_t    lambdaShort = (0 << 10) | (1 << 9) | (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTLS, fDetector, fRobPos, fMcmPos) & 0x1FF); // the multiplier of the short component
1030
1031   // intermediate signals
1032   UInt_t   aDiff;
1033   UInt_t   alInpv;
1034   UShort_t aQ;
1035   UInt_t   tmp;
1036
1037   UShort_t inpVolt = value & 0xFFF;    // 12 bits
1038
1039   // add the present generator outputs
1040   aQ = AddUintClipping(fTailAmplLong[adc], fTailAmplShort[adc], 12);
1041
1042   // calculate the difference between the input and the generated signal
1043   if (inpVolt > aQ)
1044     aDiff = inpVolt - aQ;
1045   else
1046     aDiff = 0;
1047
1048   // the inputs to the two generators, weighted
1049   alInpv = (aDiff * alphaLong) >> 11;
1050
1051   // the new values of the registers, used next time
1052   // long component
1053   tmp = AddUintClipping(fTailAmplLong[adc], alInpv, 12);
1054   tmp =  (tmp * lambdaLong) >> 11;
1055   fTailAmplLong[adc] = tmp & 0xFFF;
1056   // short component
1057   tmp = AddUintClipping(fTailAmplShort[adc], aDiff - alInpv, 12);
1058   tmp =  (tmp * lambdaShort) >> 11;
1059   fTailAmplShort[adc] = tmp & 0xFFF;
1060
1061   // the output of the filter
1062   if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTBY, fDetector, fRobPos, fMcmPos) == 0) // bypass mode, active low
1063     return value;
1064   else
1065     return aDiff;
1066 }
1067
1068 void AliTRDmcmSim::FilterTail()
1069 {
1070   // Apply tail cancellation filter to all data.
1071
1072   for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
1073     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
1074       fADCF[iAdc][iTimeBin] = FilterTailNextSample(iAdc, fADCF[iAdc][iTimeBin]);
1075     }
1076   }
1077 }
1078
1079 void AliTRDmcmSim::ZSMapping()
1080 {
1081   //
1082   // Zero Suppression Mapping implemented in TRAP chip
1083   // only implemented for up to 30 timebins
1084   //
1085   // See detail TRAP manual "Data Indication" section:
1086   // http://www.kip.uni-heidelberg.de/ti/TRD/doc/trap/TRAP-UserManual.pdf
1087   //
1088
1089   if( !CheckInitialized() )
1090     return;
1091
1092   Int_t eBIS = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBIS, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1093   Int_t eBIT = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBIT, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1094   Int_t eBIL = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBIL, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1095   Int_t eBIN = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBIN, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1096
1097   Int_t **adc = fADCF;
1098
1099   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++)
1100     fZSMap[iAdc] = -1;
1101
1102   for( Int_t it = 0 ; it < fNTimeBin ; it++ ) {
1103     Int_t iAdc; // current ADC channel
1104     Int_t ap;
1105     Int_t ac;
1106     Int_t an;
1107     Int_t mask;
1108     Int_t supp; // suppression of the current channel (low active)
1109
1110     // ----- first channel -----
1111     iAdc = 0;
1112
1113     ap = 0;               // previous
1114     ac = adc[iAdc  ][it]; // current
1115     an = adc[iAdc+1][it]; // next
1116
1117     mask  = ( ac >=  ap && ac >=  an ) ? 0 : 0x1; // peak center detection
1118     mask += ( ap + ac + an > eBIT )    ? 0 : 0x2; // cluster
1119     mask += ( ac > eBIS )              ? 0 : 0x4; // absolute large peak
1120
1121     supp = (eBIL >> mask) & 1;
1122
1123     fZSMap[iAdc] &= ~((1-supp) << it);
1124     if( eBIN == 0 ) {  // neighbour sensitivity
1125       fZSMap[iAdc+1] &= ~((1-supp) << it);
1126     }
1127
1128     // ----- last channel -----
1129     iAdc = fgkNADC - 1;
1130
1131     ap = adc[iAdc-1][it]; // previous
1132     ac = adc[iAdc  ][it]; // current
1133     an = 0;               // next
1134
1135     mask  = ( ac >=  ap && ac >=  an ) ? 0 : 0x1; // peak center detection
1136     mask += ( ap + ac + an > eBIT )    ? 0 : 0x2; // cluster
1137     mask += ( ac > eBIS )              ? 0 : 0x4; // absolute large peak
1138
1139     supp = (eBIL >> mask) & 1;
1140
1141     fZSMap[iAdc] &= ~((1-supp) << it);
1142     if( eBIN == 0 ) {  // neighbour sensitivity
1143       fZSMap[iAdc-1] &= ~((1-supp) << it);
1144     }
1145
1146     // ----- middle channels -----
1147     for( iAdc = 1 ; iAdc < fgkNADC-1; iAdc++ ) {
1148       ap = adc[iAdc-1][it]; // previous
1149       ac = adc[iAdc  ][it]; // current
1150       an = adc[iAdc+1][it]; // next
1151
1152       mask  = ( ac >=  ap && ac >=  an ) ? 0 : 0x1; // peak center detection
1153       mask += ( ap + ac + an > eBIT )    ? 0 : 0x2; // cluster
1154       mask += ( ac > eBIS )              ? 0 : 0x4; // absolute large peak
1155
1156       supp = (eBIL >> mask) & 1;
1157
1158       fZSMap[iAdc] &= ~((1-supp) << it);
1159       if( eBIN == 0 ) {  // neighbour sensitivity
1160         fZSMap[iAdc-1] &= ~((1-supp) << it);
1161         fZSMap[iAdc+1] &= ~((1-supp) << it);
1162       }
1163     }
1164
1165   }
1166 }
1167
1168 void AliTRDmcmSim::AddHitToFitreg(Int_t adc, UShort_t timebin, UShort_t qtot, Short_t ypos, Int_t label[])
1169 {
1170   // Add the given hit to the fit register which is lateron used for
1171   // the tracklet calculation.
1172   // In addition to the fit sums in the fit register MC information
1173   // is stored.
1174
1175   if ((timebin >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS0, fDetector, fRobPos, fMcmPos)) &&
1176       (timebin <  fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE0, fDetector, fRobPos, fMcmPos)))
1177     fFitReg[adc].fQ0 += qtot;
1178
1179   if ((timebin >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS1, fDetector, fRobPos, fMcmPos)) &&
1180       (timebin <  fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE1, fDetector, fRobPos, fMcmPos)))
1181     fFitReg[adc].fQ1 += qtot;
1182
1183   if ((timebin >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFS, fDetector, fRobPos, fMcmPos) ) &&
1184       (timebin <  fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFE, fDetector, fRobPos, fMcmPos)))
1185   {
1186     fFitReg[adc].fSumX  += timebin;
1187     fFitReg[adc].fSumX2 += timebin*timebin;
1188     fFitReg[adc].fNhits++;
1189     fFitReg[adc].fSumY  += ypos;
1190     fFitReg[adc].fSumY2 += ypos*ypos;
1191     fFitReg[adc].fSumXY += timebin*ypos;
1192     AliDebug(10, Form("fitreg[%2i] in timebin %2i: X=%i, X2=%i, N=%i, Y=%i, Y2=%i, XY=%i, Q0=%i, Q1=%i",
1193                       adc, timebin, fFitReg[adc].fSumX, fFitReg[adc].fSumX2, fFitReg[adc].fNhits,
1194                       fFitReg[adc].fSumY, fFitReg[adc].fSumY2, fFitReg[adc].fSumXY, fFitReg[adc].fQ0, fFitReg[adc].fQ1));
1195   }
1196
1197   // register hits (MC info)
1198   fHits[fNHits].fChannel = adc;
1199   fHits[fNHits].fQtot = qtot;
1200   fHits[fNHits].fYpos = ypos;
1201   fHits[fNHits].fTimebin = timebin;
1202   fHits[fNHits].fLabel[0] = label[0];
1203   fHits[fNHits].fLabel[1] = label[1];
1204   fHits[fNHits].fLabel[2] = label[2];
1205   fNHits++;
1206 }
1207
1208 void AliTRDmcmSim::CalcFitreg()
1209 {
1210   // Preprocessing.
1211   // Detect the hits and fill the fit registers.
1212   // Requires 12-bit data from fADCF which means Filter()
1213   // has to be called before even if all filters are bypassed.
1214
1215   //??? to be clarified:
1216   UInt_t adcMask = 0xffffffff;
1217
1218   UShort_t timebin, adcch, adcLeft, adcCentral, adcRight, hitQual, timebin1, timebin2, qtotTemp;
1219   Short_t ypos, fromLeft, fromRight, found;
1220   UShort_t qTotal[19+1]; // the last is dummy
1221   UShort_t marked[6], qMarked[6], worse1, worse2;
1222
1223   timebin1 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFS, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1224   if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS0, fDetector, fRobPos, fMcmPos)
1225       < timebin1)
1226     timebin1 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS0, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1227   timebin2 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFE, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1228   if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE1, fDetector, fRobPos, fMcmPos)
1229       > timebin2)
1230     timebin2 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE1, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1231
1232   // reset the fit registers
1233   fNHits = 0;
1234   for (adcch = 0; adcch < fgkNADC-2; adcch++) // due to border channels
1235   {
1236     fFitReg[adcch].fNhits = 0;
1237     fFitReg[adcch].fQ0    = 0;
1238     fFitReg[adcch].fQ1    = 0;
1239     fFitReg[adcch].fSumX  = 0;
1240     fFitReg[adcch].fSumY  = 0;
1241     fFitReg[adcch].fSumX2 = 0;
1242     fFitReg[adcch].fSumY2 = 0;
1243     fFitReg[adcch].fSumXY = 0;
1244   }
1245
1246   for (timebin = timebin1; timebin < timebin2; timebin++)
1247   {
1248     // first find the hit candidates and store the total cluster charge in qTotal array
1249     // in case of not hit store 0 there.
1250     for (adcch = 0; adcch < fgkNADC-2; adcch++) {
1251       if ( ( (adcMask >> adcch) & 7) == 7) //??? all 3 channels are present in case of ZS
1252       {
1253         adcLeft  = fADCF[adcch  ][timebin];
1254         adcCentral  = fADCF[adcch+1][timebin];
1255         adcRight = fADCF[adcch+2][timebin];
1256         if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPVBY, fDetector, fRobPos, fMcmPos) == 1)
1257           hitQual = ( (adcLeft * adcRight) <
1258                        (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPVT, fDetector, fRobPos, fMcmPos) * adcCentral) );
1259         else
1260           hitQual = 1;
1261         // The accumulated charge is with the pedestal!!!
1262         qtotTemp = adcLeft + adcCentral + adcRight;
1263         if ( (hitQual) &&
1264              (qtotTemp >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPHT, fDetector, fRobPos, fMcmPos)) &&
1265              (adcLeft <= adcCentral) &&
1266              (adcCentral > adcRight) )
1267           qTotal[adcch] = qtotTemp;
1268         else
1269           qTotal[adcch] = 0;
1270       }
1271       else
1272         qTotal[adcch] = 0; //jkl
1273       if (qTotal[adcch] != 0)
1274         AliDebug(10,Form("ch %2d   qTotal %5d",adcch, qTotal[adcch]));
1275     }
1276
1277     fromLeft = -1;
1278     adcch = 0;
1279     found = 0;
1280     marked[4] = 19; // invalid channel
1281     marked[5] = 19; // invalid channel
1282     qTotal[19] = 0;
1283     while ((adcch < 16) && (found < 3))
1284     {
1285       if (qTotal[adcch] > 0)
1286       {
1287         fromLeft = adcch;
1288         marked[2*found+1]=adcch;
1289         found++;
1290       }
1291       adcch++;
1292     }
1293
1294     fromRight = -1;
1295     adcch = 18;
1296     found = 0;
1297     while ((adcch > 2) && (found < 3))
1298     {
1299       if (qTotal[adcch] > 0)
1300       {
1301         marked[2*found]=adcch;
1302         found++;
1303         fromRight = adcch;
1304       }
1305       adcch--;
1306     }
1307
1308     AliDebug(10,Form("Fromleft=%d, Fromright=%d",fromLeft, fromRight));
1309     // here mask the hit candidates in the middle, if any
1310     if ((fromLeft >= 0) && (fromRight >= 0) && (fromLeft < fromRight))
1311       for (adcch = fromLeft+1; adcch < fromRight; adcch++)
1312         qTotal[adcch] = 0;
1313
1314     found = 0;
1315     for (adcch = 0; adcch < 19; adcch++)
1316       if (qTotal[adcch] > 0) found++;
1317     // NOT READY
1318
1319     if (found > 4) // sorting like in the TRAP in case of 5 or 6 candidates!
1320     {
1321       if (marked[4] == marked[5]) marked[5] = 19;
1322       for (found=0; found<6; found++)
1323       {
1324         qMarked[found] = qTotal[marked[found]] >> 4;
1325         AliDebug(10,Form("ch_%d qTotal %d qTotals %d",marked[found],qTotal[marked[found]],qMarked[found]));
1326       }
1327
1328       Sort6To2Worst(marked[0], marked[3], marked[4], marked[1], marked[2], marked[5],
1329                     qMarked[0],
1330                     qMarked[3],
1331                     qMarked[4],
1332                     qMarked[1],
1333                     qMarked[2],
1334                     qMarked[5],
1335                     &worse1, &worse2);
1336       // Now mask the two channels with the smallest charge
1337       if (worse1 < 19)
1338       {
1339         qTotal[worse1] = 0;
1340         AliDebug(10,Form("Kill ch %d\n",worse1));
1341       }
1342       if (worse2 < 19)
1343       {
1344         qTotal[worse2] = 0;
1345         AliDebug(10,Form("Kill ch %d\n",worse2));
1346       }
1347     }
1348
1349     for (adcch = 0; adcch < 19; adcch++) {
1350       if (qTotal[adcch] > 0) // the channel is marked for processing
1351       {
1352         adcLeft  = fADCF[adcch  ][timebin];
1353         adcCentral  = fADCF[adcch+1][timebin];
1354         adcRight = fADCF[adcch+2][timebin];
1355         // hit detected, in TRAP we have 4 units and a hit-selection, here we proceed all channels!
1356         // subtract the pedestal TPFP, clipping instead of wrapping
1357
1358         Int_t regTPFP = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFP, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1359         AliDebug(10, Form("Hit found, time=%d, adcch=%d/%d/%d, adc values=%d/%d/%d, regTPFP=%d, TPHT=%d\n",
1360                timebin, adcch, adcch+1, adcch+2, adcLeft, adcCentral, adcRight, regTPFP,
1361                fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPHT, fDetector, fRobPos, fMcmPos)));
1362
1363         if (adcLeft  < regTPFP) adcLeft  = 0; else adcLeft  -= regTPFP;
1364         if (adcCentral  < regTPFP) adcCentral  = 0; else adcCentral  -= regTPFP;
1365         if (adcRight < regTPFP) adcRight = 0; else adcRight -= regTPFP;
1366
1367         // Calculate the center of gravity
1368         // checking for adcCentral != 0 (in case of "bad" configuration)
1369         if (adcCentral == 0)
1370           continue;
1371         ypos = 128*(adcRight - adcLeft) / adcCentral;
1372         if (ypos < 0) ypos = -ypos;
1373         // make the correction using the position LUT
1374         ypos = ypos + fTrapConfig->GetTrapReg((AliTRDtrapConfig::TrapReg_t) (AliTRDtrapConfig::kTPL00 + (ypos & 0x7F)),
1375                                               fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1376         if (adcLeft > adcRight) ypos = -ypos;
1377
1378         // label calculation (up to 3)
1379         Int_t mcLabel[] = {-1, -1, -1};
1380         if (fDigitsManager) {
1381           const Int_t maxLabels = 9;
1382           Int_t label[maxLabels] = { 0 }; // up to 9 different labels possible
1383           Int_t count[maxLabels] = { 0 };
1384           Int_t nLabels = 0;
1385           Int_t padcol[3];
1386           padcol[0] = fFeeParam->GetPadColFromADC(fRobPos, fMcmPos, adcch);
1387           padcol[1] = fFeeParam->GetPadColFromADC(fRobPos, fMcmPos, adcch+1);
1388           padcol[2] = fFeeParam->GetPadColFromADC(fRobPos, fMcmPos, adcch+2);
1389           Int_t padrow = fFeeParam->GetPadRowFromMCM(fRobPos, fMcmPos);
1390           for (Int_t iDict = 0; iDict < 3; iDict++) {
1391             if (!fDict[iDict])
1392               continue;
1393             for (Int_t iPad = 0; iPad < 3; iPad++) {
1394               if (padcol[iPad] < 0)
1395                 continue;
1396               Int_t currLabel = fDict[iDict]->GetData(padrow, padcol[iPad], timebin);
1397               AliDebug(10, Form("Read label: %4i for det: %3i, row: %i, col: %i, tb: %i\n", currLabel, fDetector, padrow, padcol[iPad], timebin));
1398               for (Int_t iLabel = 0; iLabel < nLabels; iLabel++) {
1399                 if (currLabel == label[iLabel]) {
1400                   count[iLabel]++;
1401                   currLabel = -1;
1402                   break;
1403                 }
1404               }
1405               if (currLabel >= 0) {
1406                 label[nLabels] = currLabel;
1407                 count[nLabels] = 1;
1408                 nLabels++;
1409               }
1410             }
1411           }
1412           Int_t index[2*maxLabels];
1413           TMath::Sort(maxLabels, count, index);
1414           for (Int_t i = 0; i < 3; i++) {
1415             if (count[index[i]] <= 0)
1416               break;
1417             mcLabel[i] = label[index[i]];
1418           }
1419         }
1420
1421         // add the hit to the fitregister
1422         AddHitToFitreg(adcch, timebin, qTotal[adcch] >> fgkAddDigits, ypos, mcLabel);
1423       }
1424     }
1425   }
1426
1427   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
1428     if (fFitReg[iAdc].fNhits != 0) {
1429       AliDebug(2, Form("fitreg[%i]: nHits = %i, sumX = %i, sumY = %i, sumX2 = %i, sumY2 = %i, sumXY = %i", iAdc,
1430                        fFitReg[iAdc].fNhits,
1431                        fFitReg[iAdc].fSumX,
1432                        fFitReg[iAdc].fSumY,
1433                        fFitReg[iAdc].fSumX2,
1434                        fFitReg[iAdc].fSumY2,
1435                        fFitReg[iAdc].fSumXY
1436                  ));
1437     }
1438   }
1439 }
1440
1441 void AliTRDmcmSim::TrackletSelection()
1442 {
1443   // Select up to 4 tracklet candidates from the fit registers
1444   // and assign them to the CPUs.
1445
1446   UShort_t adcIdx, i, j, ntracks, tmp;
1447   UShort_t trackletCand[18][2]; // store the adcch[0] and number of hits[1] for all tracklet candidates
1448
1449   ntracks = 0;
1450   for (adcIdx = 0; adcIdx < 18; adcIdx++) // ADCs
1451     if ( (fFitReg[adcIdx].fNhits
1452           >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPCL, fDetector, fRobPos, fMcmPos)) &&
1453          (fFitReg[adcIdx].fNhits+fFitReg[adcIdx+1].fNhits
1454           >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPCT, fDetector, fRobPos, fMcmPos)))
1455     {
1456       trackletCand[ntracks][0] = adcIdx;
1457       trackletCand[ntracks][1] = fFitReg[adcIdx].fNhits+fFitReg[adcIdx+1].fNhits;
1458       AliDebug(10,Form("%d  %2d %4d\n", ntracks, trackletCand[ntracks][0], trackletCand[ntracks][1]));
1459       ntracks++;
1460     };
1461
1462   for (i=0; i<ntracks;i++)
1463     AliDebug(10,Form("%d %d %d\n",i,trackletCand[i][0], trackletCand[i][1]));
1464
1465   if (ntracks > 4)
1466   {
1467     // primitive sorting according to the number of hits
1468     for (j = 0; j < (ntracks-1); j++)
1469     {
1470       for (i = j+1; i < ntracks; i++)
1471       {
1472         if ( (trackletCand[j][1]  < trackletCand[i][1]) ||
1473              ( (trackletCand[j][1] == trackletCand[i][1]) && (trackletCand[j][0] < trackletCand[i][0]) ) )
1474         {
1475           // swap j & i
1476           tmp = trackletCand[j][1];
1477           trackletCand[j][1] = trackletCand[i][1];
1478           trackletCand[i][1] = tmp;
1479           tmp = trackletCand[j][0];
1480           trackletCand[j][0] = trackletCand[i][0];
1481           trackletCand[i][0] = tmp;
1482         }
1483       }
1484     }
1485     ntracks = 4; // cut the rest, 4 is the max
1486   }
1487   // else is not necessary to sort
1488
1489   // now sort, so that the first tracklet going to CPU0 corresponds to the highest adc channel - as in the TRAP
1490   for (j = 0; j < (ntracks-1); j++)
1491   {
1492     for (i = j+1; i < ntracks; i++)
1493     {
1494       if (trackletCand[j][0] < trackletCand[i][0])
1495       {
1496         // swap j & i
1497         tmp = trackletCand[j][1];
1498         trackletCand[j][1] = trackletCand[i][1];
1499         trackletCand[i][1] = tmp;
1500         tmp = trackletCand[j][0];
1501         trackletCand[j][0] = trackletCand[i][0];
1502         trackletCand[i][0] = tmp;
1503       }
1504     }
1505   }
1506   for (i = 0; i < ntracks; i++)  // CPUs with tracklets.
1507     fFitPtr[i] = trackletCand[i][0]; // pointer to the left channel with tracklet for CPU[i]
1508   for (i = ntracks; i < 4; i++)  // CPUs without tracklets
1509     fFitPtr[i] = 31;            // pointer to the left channel with tracklet for CPU[i] = 31 (invalid)
1510   AliDebug(10,Form("found %i tracklet candidates\n", ntracks));
1511   for (i = 0; i < 4; i++)
1512     AliDebug(10,Form("fitPtr[%i]: %i\n", i, fFitPtr[i]));
1513 }
1514
1515 void AliTRDmcmSim::FitTracklet()
1516 {
1517   // Perform the actual tracklet fit based on the fit sums
1518   // which have been filled in the fit registers.
1519
1520   // parameters in fitred.asm (fit program)
1521   Int_t rndAdd = 0;
1522   Int_t decPlaces = 5; // must be larger than 1 or change the following code
1523   // if (decPlaces >  1)
1524     rndAdd = (1 << (decPlaces-1)) + 1;
1525   // else if (decPlaces == 1)
1526   //   rndAdd = 1;
1527
1528   Int_t ndriftDp = 5;  // decimal places for drift time
1529   Long64_t shift = ((Long64_t) 1 << 32);
1530
1531   // calculated in fitred.asm
1532   Int_t padrow = ((fRobPos >> 1) << 2) | (fMcmPos >> 2);
1533   Int_t yoffs = (((((fRobPos & 0x1) << 2) + (fMcmPos & 0x3)) * 18) << 8) -
1534     ((18*4*2 - 18*2 - 1) << 7);
1535   yoffs = yoffs << decPlaces; // holds position of ADC channel 1
1536   Int_t layer = fDetector % 6;
1537   UInt_t scaleY = (UInt_t) ((0.635 + 0.03 * layer)/(256.0 * 160.0e-4) * shift);
1538   UInt_t scaleD = (UInt_t) ((0.635 + 0.03 * layer)/(256.0 * 140.0e-4) * shift);
1539
1540   Int_t deflCorr = (Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrDeflCorr, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1541   Int_t ndrift   = (Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrNdrift, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1542
1543   // local variables for calculation
1544   Long64_t mult, temp, denom; //???
1545   UInt_t q0, q1, pid;             // charges in the two windows and total charge
1546   UShort_t nHits;                 // number of hits
1547   Int_t slope, offset;            // slope and offset of the tracklet
1548   Int_t sumX, sumY, sumXY, sumX2; // fit sums from fit registers
1549   Int_t sumY2;                // not used in the current TRAP program, now used for error calculation (simulation only)
1550   Float_t fitError, fitSlope, fitOffset;
1551   FitReg_t *fit0, *fit1;          // pointers to relevant fit registers
1552
1553 //  const uint32_t OneDivN[32] = {  // 2**31/N : exactly like in the TRAP, the simple division here gives the same result!
1554 //      0x00000000, 0x80000000, 0x40000000, 0x2AAAAAA0, 0x20000000, 0x19999990, 0x15555550, 0x12492490,
1555 //      0x10000000, 0x0E38E380, 0x0CCCCCC0, 0x0BA2E8B0, 0x0AAAAAA0, 0x09D89D80, 0x09249240, 0x08888880,
1556 //      0x08000000, 0x07878780, 0x071C71C0, 0x06BCA1A0, 0x06666660, 0x06186180, 0x05D17450, 0x0590B210,
1557 //      0x05555550, 0x051EB850, 0x04EC4EC0, 0x04BDA120, 0x04924920, 0x0469EE50, 0x04444440, 0x04210840};
1558
1559   for (Int_t cpu = 0; cpu < 4; cpu++) {
1560     if (fFitPtr[cpu] == 31)
1561     {
1562       fMCMT[cpu] = 0x10001000; //??? AliTRDfeeParam::GetTrackletEndmarker();
1563     }
1564     else
1565     {
1566       fit0 = &fFitReg[fFitPtr[cpu]  ];
1567       fit1 = &fFitReg[fFitPtr[cpu]+1]; // next channel
1568
1569       mult = 1;
1570       mult = mult << (32 + decPlaces);
1571       mult = -mult;
1572
1573       // Merging
1574       nHits   = fit0->fNhits + fit1->fNhits; // number of hits
1575       sumX    = fit0->fSumX  + fit1->fSumX;
1576       sumX2   = fit0->fSumX2 + fit1->fSumX2;
1577       denom   = ((Long64_t) nHits)*((Long64_t) sumX2) - ((Long64_t) sumX)*((Long64_t) sumX);
1578
1579       mult    = mult / denom; // exactly like in the TRAP program
1580       q0      = fit0->fQ0    + fit1->fQ0;
1581       q1      = fit0->fQ1    + fit1->fQ1;
1582       sumY    = fit0->fSumY  + fit1->fSumY  + 256*fit1->fNhits;
1583       sumXY   = fit0->fSumXY + fit1->fSumXY + 256*fit1->fSumX;
1584       sumY2   = fit0->fSumY2 + fit1->fSumY2 + 512*fit1->fSumY + 256*256*fit1->fNhits;
1585
1586       slope   = nHits*sumXY - sumX * sumY;
1587       offset  = sumX2*sumY  - sumX * sumXY;
1588       temp    = mult * slope;
1589       slope   = temp >> 32; // take the upper 32 bits
1590       slope   = -slope;
1591       temp    = mult * offset;
1592       offset  = temp >> 32; // take the upper 32 bits
1593
1594       offset = offset + yoffs;
1595       AliDebug(10, Form("slope = %i, slope * ndrift = %i, deflCorr: %i",
1596                        slope, slope * ndrift, deflCorr));
1597       slope  = ((slope * ndrift) >> ndriftDp) + deflCorr;
1598       offset = offset - (fFitPtr[cpu] << (8 + decPlaces));
1599
1600       temp    = slope;
1601       temp    = temp * scaleD;
1602       slope   = (temp >> 32);
1603       temp    = offset;
1604       temp    = temp * scaleY;
1605       offset  = (temp >> 32);
1606
1607       // rounding, like in the TRAP
1608       slope   = (slope  + rndAdd) >> decPlaces;
1609       offset  = (offset + rndAdd) >> decPlaces;
1610
1611       AliDebug(5, Form("Det: %3i, ROB: %i, MCM: %2i: deflection: %i, min: %i, max: %i",
1612                        fDetector, fRobPos, fMcmPos, slope,
1613                        (Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrDeflCutStart     + 2*fFitPtr[cpu], fDetector, fRobPos, fMcmPos),
1614                        (Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrDeflCutStart + 1 + 2*fFitPtr[cpu], fDetector, fRobPos, fMcmPos)));
1615
1616       AliDebug(5, Form("Fit sums: x = %i, X = %i, y = %i, Y = %i, Z = %i",
1617                        sumX, sumX2, sumY, sumY2, sumXY));
1618
1619       fitSlope  = (Float_t) (nHits * sumXY - sumX * sumY) / (nHits * sumX2 - sumX*sumX);
1620
1621       fitOffset = (Float_t) (sumX2 * sumY - sumX * sumXY) / (nHits * sumX2 - sumX*sumX);
1622
1623       Float_t sx  = (Float_t) sumX;
1624       Float_t sx2 = (Float_t) sumX2;
1625       Float_t sy  = (Float_t) sumY;
1626       Float_t sy2 = (Float_t) sumY2;
1627       Float_t sxy = (Float_t) sumXY;
1628       fitError = sy2 - (sx2 * sy*sy - 2 * sx * sxy * sy + nHits * sxy*sxy) / (nHits * sx2 - sx*sx);
1629       //fitError = (Float_t) sumY2 - (Float_t) (sumY*sumY) / nHits - fitSlope * ((Float_t) (sumXY - sumX*sumY) / nHits);
1630
1631       Bool_t rejected = kFALSE;
1632       // deflection range table from DMEM
1633       if ((slope < ((Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrDeflCutStart     + 2*fFitPtr[cpu], fDetector, fRobPos, fMcmPos))) ||
1634           (slope > ((Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrDeflCutStart + 1 + 2*fFitPtr[cpu], fDetector, fRobPos, fMcmPos))))
1635         rejected = kTRUE;
1636
1637       if (rejected && GetApplyCut())
1638       {
1639         fMCMT[cpu] = 0x10001000; //??? AliTRDfeeParam::GetTrackletEndmarker();
1640       }
1641       else
1642       {
1643         if (slope > 63 || slope < -64) { // wrapping in TRAP!
1644           AliDebug(1,Form("Overflow in slope: %i, tracklet discarded!", slope));
1645           fMCMT[cpu] = 0x10001000;
1646           continue;
1647         }
1648
1649         slope   = slope  &   0x7F; // 7 bit
1650
1651         if (offset > 0xfff || offset < -0xfff)
1652           AliWarning("Overflow in offset");
1653         offset  = offset & 0x1FFF; // 13 bit
1654
1655         pid = GetPID(q0, q1);
1656
1657         if (pid > 0xff)
1658           AliWarning("Overflow in PID");
1659         pid  = pid & 0xFF; // 8 bit, exactly like in the TRAP program
1660
1661         // assemble and store the tracklet word
1662         fMCMT[cpu] = (pid << 24) | (padrow << 20) | (slope << 13) | offset;
1663
1664         // calculate MC label
1665         Int_t mcLabel[] = { -1, -1, -1};
1666         Int_t nHits0 = 0;
1667         Int_t nHits1 = 0;
1668         if (fDigitsManager) {
1669           const Int_t maxLabels = 30;
1670           Int_t label[maxLabels] = {0}; // up to 30 different labels possible
1671           Int_t count[maxLabels] = {0};
1672           Int_t nLabels = 0;
1673           for (Int_t iHit = 0; iHit < fNHits; iHit++) {
1674             if ((fHits[iHit].fChannel - fFitPtr[cpu] < 0) ||
1675                 (fHits[iHit].fChannel - fFitPtr[cpu] > 1))
1676               continue;
1677
1678             // counting contributing hits
1679             if (fHits[iHit].fTimebin >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS0, fDetector, fRobPos, fMcmPos) &&
1680                 fHits[iHit].fTimebin <  fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE0, fDetector, fRobPos, fMcmPos))
1681               nHits0++;
1682             if (fHits[iHit].fTimebin >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS1, fDetector, fRobPos, fMcmPos) &&
1683                 fHits[iHit].fTimebin <  fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE1, fDetector, fRobPos, fMcmPos))
1684               nHits1++;
1685
1686             for (Int_t i = 0; i < 3; i++) {
1687               Int_t currLabel = fHits[iHit].fLabel[i];
1688               for (Int_t iLabel = 0; iLabel < nLabels; iLabel++) {
1689                 if (currLabel == label[iLabel]) {
1690                   count[iLabel]++;
1691                   currLabel = -1;
1692                   break;
1693                 }
1694               }
1695               if (currLabel >= 0 && nLabels < maxLabels) {
1696                 label[nLabels] = currLabel;
1697                 count[nLabels]++;
1698                 nLabels++;
1699               }
1700             }
1701           }
1702           Int_t index[2*maxLabels];
1703           TMath::Sort(maxLabels, count, index);
1704           for (Int_t i = 0; i < 3; i++) {
1705             if (count[index[i]] <= 0)
1706               break;
1707             mcLabel[i] = label[index[i]];
1708           }
1709         }
1710         new ((*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()]) AliTRDtrackletMCM((UInt_t) fMCMT[cpu], fDetector*2 + fRobPos%2, fRobPos, fMcmPos);
1711         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetLabel(mcLabel);
1712
1713
1714         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetNHits(fit0->fNhits + fit1->fNhits);
1715         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetNHits0(nHits0);
1716         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetNHits1(nHits1);
1717         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetQ0(q0);
1718         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetQ1(q1);
1719         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetSlope(fitSlope);
1720         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetOffset(fitOffset);
1721         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetError(TMath::Sqrt(TMath::Abs(fitError)/nHits));
1722
1723 //      // cluster information
1724 //      Float_t *res = new Float_t[nHits];
1725 //      Float_t *qtot = new Float_t[nHits];
1726 //      Int_t nCls = 0;
1727 //      for (Int_t iHit = 0; iHit < fNHits; iHit++) {
1728 //        // check if hit contributes
1729 //        if (fHits[iHit].fChannel == fFitPtr[cpu]) {
1730 //          res[nCls] = fHits[iHit].fYpos - (fitSlope * fHits[iHit].fTimebin + fitOffset);
1731 //          qtot[nCls] = fHits[iHit].fQtot;
1732 //          nCls++;
1733 //        }
1734 //        else if (fHits[iHit].fChannel == fFitPtr[cpu] + 1) {
1735 //          res[nCls] = fHits[iHit].fYpos + 256 - (fitSlope * fHits[iHit].fTimebin + fitOffset);
1736 //          qtot[nCls] = fHits[iHit].fQtot;
1737 //          nCls++;
1738 //        }
1739 //      }
1740 //        ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetClusters(res, qtot, nCls);
1741 //      delete [] res;
1742 //      delete [] qtot;
1743
1744         if (fitError < 0)
1745           AliError(Form("Strange fit error: %f from Sx: %i, Sy: %i, Sxy: %i, Sx2: %i, Sy2: %i, nHits: %i",
1746                         fitError, sumX, sumY, sumXY, sumX2, sumY2, nHits));
1747         AliDebug(3, Form("fit slope: %f, offset: %f, error: %f",
1748                          fitSlope, fitOffset, TMath::Sqrt(TMath::Abs(fitError)/nHits)));
1749       }
1750     }
1751   }
1752 }
1753
1754 void AliTRDmcmSim::Tracklet()
1755 {
1756   // Run the tracklet calculation by calling sequentially:
1757   // CalcFitreg(); TrackletSelection(); FitTracklet()
1758   // and store the tracklets
1759
1760   if (!fInitialized) {
1761     AliError("Called uninitialized! Nothing done!");
1762     return;
1763   }
1764
1765   fTrackletArray->Delete();
1766
1767   CalcFitreg();
1768   if (fNHits == 0)
1769     return;
1770   TrackletSelection();
1771   FitTracklet();
1772 }
1773
1774 Bool_t AliTRDmcmSim::StoreTracklets()
1775 {
1776   // store the found tracklets via the loader
1777
1778   if (fTrackletArray->GetEntriesFast() == 0)
1779     return kTRUE;
1780
1781   AliRunLoader *rl = AliRunLoader::Instance();
1782   AliDataLoader *dl = 0x0;
1783   if (rl)
1784     dl = rl->GetLoader("TRDLoader")->GetDataLoader("tracklets");
1785   if (!dl) {
1786     AliError("Could not get the tracklets data loader!");
1787     return kFALSE;
1788   }
1789
1790   TTree *trackletTree = dl->Tree();
1791   if (!trackletTree) {
1792     dl->MakeTree();
1793     trackletTree = dl->Tree();
1794   }
1795
1796   AliTRDtrackletMCM *trkl = 0x0;
1797   TBranch *trkbranch = trackletTree->GetBranch(fTrklBranchName.Data());
1798   if (!trkbranch)
1799     trkbranch = trackletTree->Branch(fTrklBranchName.Data(), "AliTRDtrackletMCM", &trkl, 32000);
1800
1801   for (Int_t iTracklet = 0; iTracklet < fTrackletArray->GetEntriesFast(); iTracklet++) {
1802     trkl = ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[iTracklet]);
1803     trkbranch->SetAddress(&trkl);
1804     trkbranch->Fill();
1805   }
1806
1807   return kTRUE;
1808 }
1809
1810 void AliTRDmcmSim::WriteData(AliTRDarrayADC *digits)
1811 {
1812   // write back the processed data configured by EBSF
1813   // EBSF = 1: unfiltered data; EBSF = 0: filtered data
1814   // zero-suppressed valued are written as -1 to digits
1815
1816   if( !CheckInitialized() )
1817     return;
1818
1819   Int_t offset = (fMcmPos % 4 + 1) * 21 + (fRobPos % 2) * 84 - 1;
1820
1821   if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBSF, fDetector, fRobPos, fMcmPos) != 0) // store unfiltered data
1822   {
1823     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
1824       if (~fZSMap[iAdc] == 0) {
1825         for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
1826           digits->SetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin, -1);
1827         }
1828       }
1829       else if (iAdc < 2 || iAdc == 20) {
1830         for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
1831           digits->SetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin, (fADCR[iAdc][iTimeBin] >> fgkAddDigits) - fgAddBaseline);
1832         }
1833       }
1834     }
1835   }
1836   else {
1837     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
1838       if (~fZSMap[iAdc] != 0) {
1839         for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
1840           digits->SetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin, (fADCF[iAdc][iTimeBin] >> fgkAddDigits) - fgAddBaseline);
1841         }
1842       }
1843       else {
1844         for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
1845           digits->SetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin, -1);
1846         }
1847       }
1848     }
1849   }
1850 }
1851
1852
1853 // ******************************
1854 // PID section
1855 //
1856 // Memory area for the LUT: 0xC100 to 0xC3FF
1857 //
1858 // The addresses for the parameters (the order is optimized for maximum calculation speed in the MCMs):
1859 // 0xC028: cor1
1860 // 0xC029: nBins(sF)
1861 // 0xC02A: cor0
1862 // 0xC02B: TableLength
1863 // Defined in AliTRDtrapConfig.h
1864 //
1865 // The algorithm implemented in the TRAP program of the MCMs (Venelin Angelov)
1866 //  1) set the read pointer to the beginning of the Parameters in DMEM
1867 //  2) shift right the FitReg with the Q0 + (Q1 << 16) to get Q1
1868 //  3) read cor1 with rpointer++
1869 //  4) start cor1*Q1
1870 //  5) read nBins with rpointer++
1871 //  6) start nBins*cor1*Q1
1872 //  7) read cor0 with rpointer++
1873 //  8) swap hi-low parts in FitReg, now is Q1 + (Q0 << 16)
1874 //  9) shift right to get Q0
1875 // 10) start cor0*Q0
1876 // 11) read TableLength
1877 // 12) compare cor0*Q0 with nBins
1878 // 13) if >=, clip cor0*Q0 to nBins-1
1879 // 14) add cor0*Q0 to nBins*cor1*Q1
1880 // 15) compare the result with TableLength
1881 // 16) if >=, clip to TableLength-1
1882 // 17) read from the LUT 8 bits
1883
1884
1885 Int_t AliTRDmcmSim::GetPID(Int_t q0, Int_t q1)
1886 {
1887   // return PID calculated from charges accumulated in two time windows
1888
1889    ULong64_t addrQ0;
1890    ULong64_t addr;
1891
1892    UInt_t nBinsQ0 = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTnbins);  // number of bins in q0 / 4 !!
1893    UInt_t pidTotalSize = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTLength);
1894    if(nBinsQ0==0 || pidTotalSize==0)  // make sure we don't run into trouble if the value for Q0 is not configured
1895      return 0;                        // Q1 not configured is ok for 1D LUT
1896
1897    ULong_t corrQ0 = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTcor0, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1898    ULong_t corrQ1 = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTcor1, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1899    if(corrQ0==0)  // make sure we don't run into trouble if one of the values is not configured
1900       return 0;
1901
1902    addrQ0 = corrQ0;
1903    addrQ0 = (((addrQ0*q0)>>16)>>16); // because addrQ0 = (q0 * corrQ0) >> 32; does not work for unknown reasons
1904
1905    if(addrQ0 >= nBinsQ0) {  // check for overflow
1906       AliDebug(5,Form("Overflow in q0: %llu/4 is bigger then %u", addrQ0, nBinsQ0));
1907       addrQ0 = nBinsQ0 -1;
1908    }
1909
1910    addr = corrQ1;
1911    addr = (((addr*q1)>>16)>>16);
1912    addr = addrQ0 + nBinsQ0*addr; // because addr = addrQ0 + nBinsQ0* (((corrQ1*q1)>>32); does not work
1913
1914    if(addr >= pidTotalSize) {
1915       AliDebug(5,Form("Overflow in q1. Address %llu/4 is bigger then %u", addr, pidTotalSize));
1916       addr = pidTotalSize -1;
1917    }
1918
1919    // 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)
1920    // and so on
1921    UInt_t result = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTStart+(addr/4));
1922    return (result>>((addr%4)*8)) & 0xFF;
1923 }
1924
1925
1926
1927 // help functions, to be cleaned up
1928
1929 UInt_t AliTRDmcmSim::AddUintClipping(UInt_t a, UInt_t b, UInt_t nbits) const
1930 {
1931   //
1932   // This function adds a and b (unsigned) and clips to
1933   // the specified number of bits.
1934   //
1935
1936   UInt_t sum = a + b;
1937   if (nbits < 32)
1938   {
1939     UInt_t maxv = (1 << nbits) - 1;;
1940     if (sum > maxv)
1941       sum = maxv;
1942   }
1943   else
1944   {
1945     if ((sum < a) || (sum < b))
1946       sum = 0xFFFFFFFF;
1947   }
1948   return sum;
1949 }
1950
1951 void AliTRDmcmSim::Sort2(UShort_t  idx1i, UShort_t  idx2i, \
1952                             UShort_t  val1i, UShort_t  val2i, \
1953                             UShort_t * const idx1o, UShort_t * const idx2o, \
1954                             UShort_t * const val1o, UShort_t * const val2o) const
1955 {
1956   // sorting for tracklet selection
1957
1958     if (val1i > val2i)
1959     {
1960         *idx1o = idx1i;
1961         *idx2o = idx2i;
1962         *val1o = val1i;
1963         *val2o = val2i;
1964     }
1965     else
1966     {
1967         *idx1o = idx2i;
1968         *idx2o = idx1i;
1969         *val1o = val2i;
1970         *val2o = val1i;
1971     }
1972 }
1973
1974 void AliTRDmcmSim::Sort3(UShort_t  idx1i, UShort_t  idx2i, UShort_t  idx3i, \
1975                             UShort_t  val1i, UShort_t  val2i, UShort_t  val3i, \
1976                             UShort_t * const idx1o, UShort_t * const idx2o, UShort_t * const idx3o, \
1977                             UShort_t * const val1o, UShort_t * const val2o, UShort_t * const val3o)
1978 {
1979   // sorting for tracklet selection
1980
1981     Int_t sel;
1982
1983
1984     if (val1i > val2i) sel=4; else sel=0;
1985     if (val2i > val3i) sel=sel + 2;
1986     if (val3i > val1i) sel=sel + 1;
1987     switch(sel)
1988     {
1989         case 6 : // 1 >  2  >  3            => 1 2 3
1990         case 0 : // 1 =  2  =  3            => 1 2 3 : in this case doesn't matter, but so is in hardware!
1991             *idx1o = idx1i;
1992             *idx2o = idx2i;
1993             *idx3o = idx3i;
1994             *val1o = val1i;
1995             *val2o = val2i;
1996             *val3o = val3i;
1997             break;
1998
1999         case 4 : // 1 >  2, 2 <= 3, 3 <= 1  => 1 3 2
2000             *idx1o = idx1i;
2001             *idx2o = idx3i;
2002             *idx3o = idx2i;
2003             *val1o = val1i;
2004             *val2o = val3i;
2005             *val3o = val2i;
2006             break;
2007
2008         case 2 : // 1 <= 2, 2 > 3, 3 <= 1   => 2 1 3
2009             *idx1o = idx2i;
2010             *idx2o = idx1i;
2011             *idx3o = idx3i;
2012             *val1o = val2i;
2013             *val2o = val1i;
2014             *val3o = val3i;
2015             break;
2016
2017         case 3 : // 1 <= 2, 2 > 3, 3  > 1   => 2 3 1
2018             *idx1o = idx2i;
2019             *idx2o = idx3i;
2020             *idx3o = idx1i;
2021             *val1o = val2i;
2022             *val2o = val3i;
2023             *val3o = val1i;
2024             break;
2025
2026         case 1 : // 1 <= 2, 2 <= 3, 3 > 1   => 3 2 1
2027             *idx1o = idx3i;
2028             *idx2o = idx2i;
2029             *idx3o = idx1i;
2030             *val1o = val3i;
2031             *val2o = val2i;
2032             *val3o = val1i;
2033         break;
2034
2035         case 5 : // 1 > 2, 2 <= 3, 3 >  1   => 3 1 2
2036             *idx1o = idx3i;
2037             *idx2o = idx1i;
2038             *idx3o = idx2i;
2039             *val1o = val3i;
2040             *val2o = val1i;
2041             *val3o = val2i;
2042         break;
2043
2044         default: // the rest should NEVER happen!
2045             AliError("ERROR in Sort3!!!\n");
2046         break;
2047     }
2048 }
2049
2050 void AliTRDmcmSim::Sort6To4(UShort_t  idx1i, UShort_t  idx2i, UShort_t  idx3i, UShort_t  idx4i, UShort_t  idx5i, UShort_t  idx6i, \
2051                                UShort_t  val1i, UShort_t  val2i, UShort_t  val3i, UShort_t  val4i, UShort_t  val5i, UShort_t  val6i, \
2052                                UShort_t * const idx1o, UShort_t * const idx2o, UShort_t * const idx3o, UShort_t * const idx4o, \
2053                                UShort_t * const val1o, UShort_t * const val2o, UShort_t * const val3o, UShort_t * const val4o)
2054 {
2055   // sorting for tracklet selection
2056
2057     UShort_t idx21s, idx22s, idx23s, dummy;
2058     UShort_t val21s, val22s, val23s;
2059     UShort_t idx23as, idx23bs;
2060     UShort_t val23as, val23bs;
2061
2062     Sort3(idx1i, idx2i, idx3i, val1i, val2i, val3i,
2063                  idx1o, &idx21s, &idx23as,
2064                  val1o, &val21s, &val23as);
2065
2066     Sort3(idx4i, idx5i, idx6i, val4i, val5i, val6i,
2067                  idx2o, &idx22s, &idx23bs,
2068                  val2o, &val22s, &val23bs);
2069
2070     Sort2(idx23as, idx23bs, val23as, val23bs, &idx23s, &dummy, &val23s, &dummy);
2071
2072     Sort3(idx21s, idx22s, idx23s, val21s, val22s, val23s,
2073                  idx3o, idx4o, &dummy,
2074                  val3o, val4o, &dummy);
2075
2076 }
2077
2078 void AliTRDmcmSim::Sort6To2Worst(UShort_t  idx1i, UShort_t  idx2i, UShort_t  idx3i, UShort_t  idx4i, UShort_t  idx5i, UShort_t  idx6i, \
2079                                     UShort_t  val1i, UShort_t  val2i, UShort_t  val3i, UShort_t  val4i, UShort_t  val5i, UShort_t  val6i, \
2080                                     UShort_t * const idx5o, UShort_t * const idx6o)
2081 {
2082   // sorting for tracklet selection
2083
2084     UShort_t idx21s, idx22s, idx23s, dummy1, dummy2, dummy3, dummy4, dummy5;
2085     UShort_t val21s, val22s, val23s;
2086     UShort_t idx23as, idx23bs;
2087     UShort_t val23as, val23bs;
2088
2089     Sort3(idx1i, idx2i,   idx3i, val1i, val2i, val3i,
2090                  &dummy1, &idx21s, &idx23as,
2091                  &dummy2, &val21s, &val23as);
2092
2093     Sort3(idx4i, idx5i, idx6i, val4i, val5i, val6i,
2094                  &dummy1, &idx22s, &idx23bs,
2095                  &dummy2, &val22s, &val23bs);
2096
2097     Sort2(idx23as, idx23bs, val23as, val23bs, &idx23s, idx5o, &val23s, &dummy1);
2098
2099     Sort3(idx21s, idx22s, idx23s, val21s, val22s, val23s,
2100                  &dummy1, &dummy2, idx6o,
2101                  &dummy3, &dummy4, &dummy5);
2102 }
2103
2104
2105 // ----- I/O implementation -----
2106
2107 ostream& AliTRDmcmSim::Text(ostream& os)
2108 {
2109   // manipulator to activate output in text format (default)
2110
2111   os.iword(fgkFormatIndex) = 0;
2112   return os;
2113 }
2114
2115 ostream& AliTRDmcmSim::Cfdat(ostream& os)
2116 {
2117   // manipulator to activate output in CFDAT format
2118   // to send to the FEE via SCSN
2119
2120   os.iword(fgkFormatIndex) = 1;
2121   return os;
2122 }
2123
2124 ostream& AliTRDmcmSim::Raw(ostream& os)
2125 {
2126   // manipulator to activate output as raw data dump
2127
2128   os.iword(fgkFormatIndex) = 2;
2129   return os;
2130 }
2131
2132 ostream& operator<<(ostream& os, const AliTRDmcmSim& mcm)
2133 {
2134   // output implementation
2135
2136   // no output for non-initialized MCM
2137   if (!mcm.CheckInitialized())
2138     return os;
2139
2140   // ----- human-readable output -----
2141   if (os.iword(AliTRDmcmSim::fgkFormatIndex) == 0) {
2142
2143     os << "MCM " << mcm.fMcmPos << " on ROB " << mcm.fRobPos <<
2144       " in detector " << mcm.fDetector << std::endl;
2145
2146     os << "----- Unfiltered ADC data (10 bit) -----" << std::endl;
2147     os << "ch    ";
2148     for (Int_t iChannel = 0; iChannel < mcm.fgkNADC; iChannel++)
2149       os << std::setw(5) << iChannel;
2150     os << std::endl;
2151     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < mcm.fNTimeBin; iTimeBin++) {
2152       os << "tb " << std::setw(2) << iTimeBin << ":";
2153       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < mcm.fgkNADC; iChannel++) {
2154         os << std::setw(5) << (mcm.fADCR[iChannel][iTimeBin] >> mcm.fgkAddDigits);
2155       }
2156       os << std::endl;
2157     }
2158
2159     os << "----- Filtered ADC data (10+2 bit) -----" << std::endl;
2160     os << "ch    ";
2161     for (Int_t iChannel = 0; iChannel < mcm.fgkNADC; iChannel++)
2162       os << std::setw(4) << iChannel
2163          << ((~mcm.fZSMap[iChannel] != 0) ? "!" : " ");
2164     os << std::endl;
2165     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < mcm.fNTimeBin; iTimeBin++) {
2166       os << "tb " << std::setw(2) << iTimeBin << ":";
2167       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < mcm.fgkNADC; iChannel++) {
2168         os << std::setw(4) << (mcm.fADCF[iChannel][iTimeBin])
2169            << (((mcm.fZSMap[iChannel] & (1 << iTimeBin)) == 0) ? "!" : " ");
2170       }
2171       os << std::endl;
2172     }
2173   }
2174
2175   // ----- CFDAT output -----
2176   else if(os.iword(AliTRDmcmSim::fgkFormatIndex) == 1) {
2177     Int_t dest       = 127;
2178     Int_t addrOffset = 0x2000;
2179     Int_t addrStep   = 0x80;
2180
2181     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < mcm.fNTimeBin; iTimeBin++) {
2182       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < mcm.fgkNADC; iChannel++) {
2183         os << std::setw(5) << 10
2184            << std::setw(5) << addrOffset + iChannel * addrStep + iTimeBin
2185            << std::setw(5) << (mcm.fADCF[iChannel][iTimeBin])
2186            << std::setw(5) << dest << std::endl;
2187       }
2188       os << std::endl;
2189     }
2190   }
2191
2192   // ----- raw data ouptut -----
2193   else if (os.iword(AliTRDmcmSim::fgkFormatIndex) == 2) {
2194     Int_t   bufSize   = 300;
2195     UInt_t *buf       = new UInt_t[bufSize];
2196
2197     Int_t bufLength   = mcm.ProduceRawStream(&buf[0], bufSize);
2198
2199     for (Int_t i = 0; i < bufLength; i++)
2200       std::cout << "0x" << std::hex << buf[i] << std::dec << std::endl;
2201
2202     delete [] buf;
2203   }
2204
2205   else {
2206     os << "unknown format set" << std::endl;
2207   }
2208
2209   return os;
2210 }
2211
2212
2213 void AliTRDmcmSim::PrintFitRegXml(ostream& os) const
2214 {
2215   // print fit registres in XML format
2216
2217    bool tracklet=false;
2218
2219   for (Int_t cpu = 0; cpu < 4; cpu++) {
2220      if(fFitPtr[cpu] != 31)
2221         tracklet=true;
2222   }
2223
2224   if(tracklet==true) {
2225      os << "<nginject>" << std::endl;
2226      os << "<ack roc=\""<< fDetector <<  "\" cmndid=\"0\">" << std::endl;
2227      os << "<dmem-readout>" << std::endl;
2228      os << "<d det=\"" << fDetector << "\">" << std::endl;
2229      os << " <ro-board rob=\"" << fRobPos << "\">" << std::endl;
2230      os << "  <m mcm=\"" << fMcmPos << "\">" << std::endl;
2231
2232      for(int cpu=0; cpu<4; cpu++) {
2233         os << "   <c cpu=\"" << cpu << "\">" << std::endl;
2234         if(fFitPtr[cpu] != 31) {
2235            for(int adcch=fFitPtr[cpu]; adcch<fFitPtr[cpu]+2; adcch++) {
2236               os << "    <ch chnr=\"" << adcch << "\">"<< std::endl;
2237               os << "     <hits>"   << fFitReg[adcch].fNhits << "</hits>"<< std::endl;
2238               os << "     <q0>"     << fFitReg[adcch].fQ0/4 << "</q0>"<< std::endl;    // divided by 4 because in simulation we have 2 additional decimal places
2239               os << "     <q1>"     << fFitReg[adcch].fQ1/4 << "</q1>"<< std::endl;    // in the output
2240               os << "     <sumx>"   << fFitReg[adcch].fSumX << "</sumx>"<< std::endl;
2241               os << "     <sumxsq>" << fFitReg[adcch].fSumX2 << "</sumxsq>"<< std::endl;
2242               os << "     <sumy>"   << fFitReg[adcch].fSumY << "</sumy>"<< std::endl;
2243               os << "     <sumysq>" << fFitReg[adcch].fSumY2 << "</sumysq>"<< std::endl;
2244               os << "     <sumxy>"  << fFitReg[adcch].fSumXY << "</sumxy>"<< std::endl;
2245               os << "    </ch>" << std::endl;
2246            }
2247         }
2248         os << "      </c>" << std::endl;
2249      }
2250      os << "    </m>" << std::endl;
2251      os << "  </ro-board>" << std::endl;
2252      os << "</d>" << std::endl;
2253      os << "</dmem-readout>" << std::endl;
2254      os << "</ack>" << std::endl;
2255      os << "</nginject>" << std::endl;
2256   }
2257 }
2258
2259
2260 void AliTRDmcmSim::PrintTrackletsXml(ostream& os) const
2261 {
2262   // print tracklets in XML format
2263
2264    os << "<nginject>" << std::endl;
2265    os << "<ack roc=\""<< fDetector <<  "\" cmndid=\"0\">" << std::endl;
2266    os << "<dmem-readout>" << std::endl;
2267    os << "<d det=\"" << fDetector << "\">" << std::endl;
2268    os << "  <ro-board rob=\"" << fRobPos << "\">" << std::endl;
2269    os << "    <m mcm=\"" << fMcmPos << "\">" << std::endl;
2270
2271    Int_t pid, padrow, slope, offset;
2272    for(Int_t cpu=0; cpu<4; cpu++) {
2273       if(fMCMT[cpu] == 0x10001000) {
2274          pid=-1;
2275          padrow=-1;
2276          slope=-1;
2277          offset=-1;
2278       }
2279       else {
2280          pid    = (fMCMT[cpu] & 0xFF000000) >> 24;
2281          padrow = (fMCMT[cpu] & 0xF00000  ) >> 20;
2282          slope  = (fMCMT[cpu] & 0xFE000   ) >> 13;
2283          offset = (fMCMT[cpu] & 0x1FFF    ) ;
2284
2285       }
2286       os << "      <trk> <pid>" << pid << "</pid>" << " <padrow>" << padrow << "</padrow>"
2287          << " <slope>" << slope << "</slope>" << " <offset>" << offset << "</offset>" << "</trk>" << std::endl;
2288    }
2289
2290    os << "    </m>" << std::endl;
2291    os << "  </ro-board>" << std::endl;
2292    os << "</d>" << std::endl;
2293    os << "</dmem-readout>" << std::endl;
2294    os << "</ack>" << std::endl;
2295    os << "</nginject>" << std::endl;
2296 }
2297
2298
2299 void AliTRDmcmSim::PrintAdcDatHuman(ostream& os) const
2300 {
2301   // print ADC data in human-readable format
2302
2303    os << "MCM " << fMcmPos << " on ROB " << fRobPos <<
2304       " in detector " << fDetector << std::endl;
2305
2306    os << "----- Unfiltered ADC data (10 bit) -----" << std::endl;
2307    os << "ch    ";
2308    for (Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++)
2309       os << std::setw(5) << iChannel;
2310    os << std::endl;
2311    for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
2312       os << "tb " << std::setw(2) << iTimeBin << ":";
2313       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++) {
2314          os << std::setw(5) << (fADCR[iChannel][iTimeBin] >> fgkAddDigits);
2315       }
2316       os << std::endl;
2317    }
2318
2319    os << "----- Filtered ADC data (10+2 bit) -----" << std::endl;
2320    os << "ch    ";
2321    for (Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++)
2322       os << std::setw(4) << iChannel
2323          << ((~fZSMap[iChannel] != 0) ? "!" : " ");
2324    os << std::endl;
2325    for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
2326       os << "tb " << std::setw(2) << iTimeBin << ":";
2327       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++) {
2328          os << std::setw(4) << (fADCF[iChannel][iTimeBin])
2329             << (((fZSMap[iChannel] & (1 << iTimeBin)) == 0) ? "!" : " ");
2330       }
2331       os << std::endl;
2332    }
2333 }
2334
2335
2336 void AliTRDmcmSim::PrintAdcDatXml(ostream& os) const
2337 {
2338   // print ADC data in XML format
2339
2340    os << "<nginject>" << std::endl;
2341    os << "<ack roc=\""<< fDetector <<  "\" cmndid=\"0\">" << std::endl;
2342    os << "<dmem-readout>" << std::endl;
2343    os << "<d det=\"" << fDetector << "\">" << std::endl;
2344    os << " <ro-board rob=\"" << fRobPos << "\">" << std::endl;
2345    os << "  <m mcm=\"" << fMcmPos << "\">" << std::endl;
2346
2347     for(Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++) {
2348        os << "   <ch chnr=\"" << iChannel << "\">" << std::endl;
2349        for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
2350           os << "<tb>" << fADCF[iChannel][iTimeBin]/4 << "</tb>";
2351        }
2352        os << "   </ch>" << std::endl;
2353     }
2354
2355    os << "  </m>" << std::endl;
2356    os << " </ro-board>" << std::endl;
2357    os << "</d>" << std::endl;
2358    os << "</dmem-readout>" << std::endl;
2359    os << "</ack>" << std::endl;
2360    os << "</nginject>" << std::endl;
2361 }
2362
2363
2364
2365 void AliTRDmcmSim::PrintAdcDatDatx(ostream& os, Bool_t broadcast, Int_t timeBinOffset) const
2366 {
2367   // print ADC data in datx format (to send to FEE)
2368
2369    fTrapConfig->PrintDatx(os, 2602, 1, 0, 127);  // command to enable the ADC clock - necessary to write ADC values to MCM
2370    os << std::endl;
2371
2372    Int_t addrOffset = 0x2000;
2373    Int_t addrStep   = 0x80;
2374    Int_t addrOffsetEBSIA = 0x20;
2375
2376    for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
2377      for (Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++) {
2378        if ((iTimeBin < timeBinOffset) || (iTimeBin >= fNTimeBin+timeBinOffset)) {
2379          if(broadcast==kFALSE)
2380            fTrapConfig->PrintDatx(os, addrOffset+iChannel*addrStep+addrOffsetEBSIA+iTimeBin, 10, GetRobPos(),  GetMcmPos());
2381          else
2382            fTrapConfig->PrintDatx(os, addrOffset+iChannel*addrStep+addrOffsetEBSIA+iTimeBin, 10, 0, 127);
2383        }
2384        else {
2385          if(broadcast==kFALSE)
2386            fTrapConfig->PrintDatx(os, addrOffset+iChannel*addrStep+addrOffsetEBSIA+iTimeBin, (fADCF[iChannel][iTimeBin-timeBinOffset]/4), GetRobPos(),  GetMcmPos());
2387          else
2388            fTrapConfig->PrintDatx(os, addrOffset+iChannel*addrStep+addrOffsetEBSIA+iTimeBin, (fADCF[iChannel][iTimeBin-timeBinOffset]/4), 0, 127);
2389        }
2390      }
2391      os << std::endl;
2392    }
2393 }
2394
2395
2396 void AliTRDmcmSim::PrintPidLutHuman()
2397 {
2398   // print PID LUT in human readable format
2399
2400    UInt_t result;
2401
2402    UInt_t addrEnd = AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTStart + fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTLength)/4; // /4 because each addr contains 4 values
2403    UInt_t nBinsQ0 = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTnbins);
2404
2405    std::cout << "nBinsQ0: " << nBinsQ0 << std::endl;
2406    std::cout << "LUT table length: " << fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTLength) << std::endl;
2407
2408    for(UInt_t addr=AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTStart; addr< addrEnd; addr++) {
2409       result = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(addr);
2410       std::cout << addr << " # x: " << ((addr-AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTStart)%((nBinsQ0)/4))*4 << ", y: " <<(addr-AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTStart)/(nBinsQ0/4)
2411                 << "  #  " <<((result>>0)&0xFF)
2412                 << " | "  << ((result>>8)&0xFF)
2413                 << " | "  << ((result>>16)&0xFF)
2414                 << " | "  << ((result>>24)&0xFF) << std::endl;
2415    }
2416 }