TRD/AliTRDmcmSim.cxx

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