- bugfix for registers which are configured detector-wise
[u/mrichter/AliRoot.git] / TRD / AliTRDmcmSim.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
3  *                                                                        *
4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
6  *                                                                        *
7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15
16 /* $Id$ */
17
18 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
19 //                                                                           //
20 //  TRD MCM (Multi Chip Module) simulator                                    //
21 //  which simulates the TRAP processing after the AD-conversion.             //
22 //  The relevant parameters (i.e. configuration settings of the TRAP)        //
23 //  are taken from AliTRDtrapConfig.                                         //
24 //                                                                           //
25 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
26
27 #include <iostream>
28 #include <iomanip>
29
30 #include "TCanvas.h"
31 #include "TH1F.h"
32 #include "TH2F.h"
33 #include "TGraph.h"
34 #include "TLine.h"
35 #include "TRandom.h"
36 #include "TClonesArray.h"
37 #include "TMath.h"
38 #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         fDict[iDict]->Expand();
553       }
554       else {
555         fDict[iDict] = newDict;
556         if (fDict[iDict])
557           fDict[iDict]->Expand();
558         }
559
560       // If there is no data, set dictionary to zero to avoid crashes
561       if (fDict[iDict]->GetDim() == 0)  {
562         AliError(Form("Dictionary %i of det. %i has dim. 0", fDetector, iDict));
563         fDict[iDict] = 0x0;
564       }
565     }
566   }
567
568   if (fNTimeBin != adcArray->GetNtime())
569     SetNTimebins(adcArray->GetNtime());
570
571   Int_t offset = (fMcmPos % 4 + 1) * 21 + (fRobPos % 2) * 84 - 1;
572
573   for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
574     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
575       Int_t value = adcArray->GetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin);
576       if (value < 0 || (offset - iAdc < 1) || (offset - iAdc > 165)) {
577         fADCR[iAdc][iTimeBin] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPNP, fDetector, fRobPos, fMcmPos) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
578         fADCF[iAdc][iTimeBin] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFP, fDetector, fRobPos, fMcmPos) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
579       }
580       else {
581         fZSMap[iAdc] = 0;
582         fADCR[iAdc][iTimeBin] = (value << fgkAddDigits) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
583         fADCF[iAdc][iTimeBin] = (value << fgkAddDigits) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
584       }
585     }
586   }
587 }
588
589 void AliTRDmcmSim::SetDataByPad(AliTRDarrayADC* const adcArray, AliTRDdigitsManager * const digitsManager)
590 {
591   // Set the ADC data from an AliTRDarrayADC
592   // (by pad, to be used during initial reading in simulation)
593
594   if( !CheckInitialized() )
595     return;
596
597   fDigitsManager = digitsManager;
598   if (fDigitsManager) {
599     for (Int_t iDict = 0; iDict < 3; iDict++) {
600       AliTRDarrayDictionary *newDict = (AliTRDarrayDictionary*) fDigitsManager->GetDictionary(fDetector, iDict);
601       if (fDict[iDict] != 0x0 && newDict != 0x0) {
602
603         if (fDict[iDict] == newDict)
604           continue;
605
606         fDict[iDict] = newDict;
607         fDict[iDict]->Expand();
608       }
609       else {
610         fDict[iDict] = newDict;
611         if (fDict[iDict])
612           fDict[iDict]->Expand();
613       }
614
615       // If there is no data, set dictionary to zero to avoid crashes
616       if (fDict[iDict]->GetDim() == 0)  {
617         AliError(Form("Dictionary %i of det. %i has dim. 0", fDetector, iDict));
618         fDict[iDict] = 0x0;
619       }
620     }
621   }
622
623   if (fNTimeBin != adcArray->GetNtime())
624     SetNTimebins(adcArray->GetNtime());
625
626   Int_t offset = (fMcmPos % 4 + 1) * 18 + (fRobPos % 2) * 72 + 1;
627
628   for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
629     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
630       Int_t value = -1;
631       Int_t pad = offset - iAdc;
632       if (pad > -1 && pad < 144)
633         value = adcArray->GetData(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin);
634       //      Int_t value = adcArray->GetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin);
635       if (value < 0 || (offset - iAdc < 1) || (offset - iAdc > 165)) {
636         fADCR[iAdc][iTimeBin] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPNP, fDetector, fRobPos, fMcmPos) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
637         fADCF[iAdc][iTimeBin] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFP, fDetector, fRobPos, fMcmPos) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
638       }
639       else {
640         fZSMap[iAdc] = 0;
641         fADCR[iAdc][iTimeBin] = (value << fgkAddDigits) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
642         fADCF[iAdc][iTimeBin] = (value << fgkAddDigits) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
643       }
644     }
645   }
646 }
647
648 void AliTRDmcmSim::SetDataPedestal( Int_t adc )
649 {
650   //
651   // Store ADC data into array of raw data
652   //
653
654   if( !CheckInitialized() )
655     return;
656
657   if( adc < 0 || adc >= fgkNADC ) {
658     return;
659   }
660
661   for( Int_t it = 0 ; it < fNTimeBin ; it++ ) {
662     fADCR[adc][it] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPNP, fDetector, fRobPos, fMcmPos) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
663     fADCF[adc][it] = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFP, fDetector, fRobPos, fMcmPos) + (fgAddBaseline << fgkAddDigits);
664   }
665 }
666
667 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
668 {
669   // retrieve the MC hit information (not available in TRAP hardware)
670
671   if (index < 0 || index >= fNHits)
672     return kFALSE;
673
674   channel = fHits[index].fChannel;
675   timebin = fHits[index].fTimebin;
676   qtot    = fHits[index].fQtot;
677   ypos    = fHits[index].fYpos;
678   y       = (Float_t) ((((((fRobPos & 0x1) << 2) + (fMcmPos & 0x3)) * 18) << 8) - ((18*4*2 - 18*2 - 1) << 7) -
679                         (channel << 8) - ypos)
680     * (0.635 + 0.03 * (fDetector % 6))
681     / 256.0;
682   label   = fHits[index].fLabel[0];
683
684   return kTRUE;
685 }
686
687 Int_t AliTRDmcmSim::GetCol( Int_t adc )
688 {
689   //
690   // Return column id of the pad for the given ADC channel
691   //
692
693   if( !CheckInitialized() )
694     return -1;
695
696   Int_t col = fFeeParam->GetPadColFromADC(fRobPos, fMcmPos, adc);
697   if (col < 0 || col >= fFeeParam->GetNcol())
698     return -1;
699   else
700     return col;
701 }
702
703 Int_t AliTRDmcmSim::ProduceRawStream( UInt_t *buf, Int_t bufSize, UInt_t iEv) const
704 {
705   //
706   // Produce raw data stream from this MCM and put in buf
707   // Returns number of words filled, or negative value
708   // with -1 * number of overflowed words
709   //
710
711   if( !CheckInitialized() )
712     return 0;
713
714   UInt_t  x;
715   UInt_t  mcmHeader = 0;
716   UInt_t  adcMask = 0;
717   Int_t   nw  = 0;  // Number of written words
718   Int_t   of  = 0;  // Number of overflowed words
719   Int_t   rawVer   = fFeeParam->GetRAWversion();
720   Int_t **adc;
721   Int_t   nActiveADC = 0;       // number of activated ADC bits in a word
722
723   if( !CheckInitialized() )
724     return 0;
725
726   if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBSF, fDetector, fRobPos, fMcmPos) != 0) // store unfiltered data
727     adc = fADCR;
728   else
729     adc = fADCF;
730
731   // Produce ADC mask : nncc cccm mmmm mmmm mmmm mmmm mmmm 1100
732   //                            n : unused , c : ADC count, m : selected ADCs
733   if( rawVer >= 3 &&
734       (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kC15CPUA, fDetector, fRobPos, fMcmPos) & (1 << 13))) { // check for zs flag in TRAP configuration
735     for( Int_t iAdc = 0 ; iAdc < fgkNADC ; iAdc++ ) {
736       if( ~fZSMap[iAdc] != 0 ) { //  0 means not suppressed
737         adcMask |= (1 << (iAdc+4) );    // last 4 digit reserved for 1100=0xc
738         nActiveADC++;           // number of 1 in mmm....m
739       }
740     }
741
742     if ((nActiveADC == 0) &&
743         (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kC15CPUA, fDetector, fRobPos, fMcmPos) & (1 << 8))) // check for DEH flag in TRAP configuration
744       return 0;
745
746     // assemble adc mask word
747     adcMask |= (1 << 30) | ( ( 0x3FFFFFFC ) & (~(nActiveADC) << 25) ) | 0xC;    // nn = 01, ccccc are inverted, 0xc=1100
748   }
749
750   // MCM header
751   mcmHeader = (1<<31) | (fRobPos << 28) | (fMcmPos << 24) | ((iEv % 0x100000) << 4) | 0xC;
752   if (nw < bufSize)
753     buf[nw++] = mcmHeader;
754   else
755     of++;
756
757   // ADC mask
758   if( adcMask != 0 ) {
759     if (nw < bufSize)
760       buf[nw++] = adcMask;
761     else
762       of++;
763   }
764
765   // Produce ADC data. 3 timebins are packed into one 32 bits word
766   // In this version, different ADC channel will NOT share the same word
767
768   UInt_t aa=0, a1=0, a2=0, a3=0;
769
770   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < 21; iAdc++ ) {
771     if( rawVer>= 3 && ~fZSMap[iAdc] == 0 ) continue; // Zero Suppression, 0 means not suppressed
772     aa = !(iAdc & 1) + 2;
773     for (Int_t iT = 0; iT < fNTimeBin; iT+=3 ) {
774       a1 = ((iT    ) < fNTimeBin ) ? adc[iAdc][iT  ] >> fgkAddDigits : 0;
775       a2 = ((iT + 1) < fNTimeBin ) ? adc[iAdc][iT+1] >> fgkAddDigits : 0;
776       a3 = ((iT + 2) < fNTimeBin ) ? adc[iAdc][iT+2] >> fgkAddDigits : 0;
777       x = (a3 << 22) | (a2 << 12) | (a1 << 2) | aa;
778       if (nw < bufSize) {
779         buf[nw++] = x;
780       }
781       else {
782         of++;
783       }
784     }
785   }
786
787   if( of != 0 ) return -of; else return nw;
788 }
789
790 Int_t AliTRDmcmSim::ProduceTrackletStream( UInt_t *buf, Int_t bufSize )
791 {
792   //
793   // Produce tracklet data stream from this MCM and put in buf
794   // Returns number of words filled, or negative value
795   // with -1 * number of overflowed words
796   //
797
798   if( !CheckInitialized() )
799     return 0;
800
801   Int_t   nw  = 0;  // Number of written words
802   Int_t   of  = 0;  // Number of overflowed words
803
804   // Produce tracklet data. A maximum of four 32 Bit words will be written per MCM
805   // fMCMT is filled continuously until no more tracklet words available
806
807   for (Int_t iTracklet = 0; iTracklet < fTrackletArray->GetEntriesFast(); iTracklet++) {
808     if (nw < bufSize)
809       buf[nw++] = ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[iTracklet])->GetTrackletWord();
810     else
811       of++;
812   }
813
814   if( of != 0 ) return -of; else return nw;
815 }
816
817 void AliTRDmcmSim::Filter()
818 {
819   //
820   // Filter the raw ADC values. The active filter stages and their
821   // parameters are taken from AliTRDtrapConfig.
822   // The raw data is stored separate from the filtered data. Thus,
823   // it is possible to run the filters on a set of raw values
824   // sequentially for parameter tuning.
825   //
826
827   if( !CheckInitialized() )
828     return;
829
830   // Apply filters sequentially. Bypass is handled by filters
831   // since counters and internal registers may be updated even
832   // if the filter is bypassed.
833   // The first filter takes the data from fADCR and
834   // outputs to fADCF.
835
836   // Non-linearity filter not implemented.
837   FilterPedestal();
838   FilterGain();
839   FilterTail();
840   // Crosstalk filter not implemented.
841 }
842
843 void AliTRDmcmSim::FilterPedestalInit(Int_t baseline)
844 {
845   // Initializes the pedestal filter assuming that the input has
846   // been constant for a long time (compared to the time constant).
847
848   UShort_t    fptc = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPTC, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 0..3, 0 - fastest, 3 - slowest
849
850   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++)
851     fPedAcc[iAdc] = (baseline << 2) * (1 << fgkFPshifts[fptc]);
852 }
853
854 UShort_t AliTRDmcmSim::FilterPedestalNextSample(Int_t adc, Int_t timebin, UShort_t value)
855 {
856   // Returns the output of the pedestal filter given the input value.
857   // The output depends on the internal registers and, thus, the
858   // history of the filter.
859
860   UShort_t    fpnp = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPNP, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 0..511 -> 0..127.75, pedestal at the output
861   UShort_t    fptc = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPTC, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 0..3, 0 - fastest, 3 - slowest
862   UShort_t    fpby = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPBY, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 0..1 bypass, active low
863
864   UShort_t accumulatorShifted;
865   Int_t correction;
866   UShort_t inpAdd;
867
868   inpAdd = value + fpnp;
869
870   accumulatorShifted = (fPedAcc[adc] >> fgkFPshifts[fptc]) & 0x3FF;   // 10 bits
871   if (timebin == 0) // the accumulator is disabled in the drift time
872   {
873     correction = (value & 0x3FF) - accumulatorShifted;
874     fPedAcc[adc] = (fPedAcc[adc] + correction) & 0x7FFFFFFF;             // 31 bits
875   }
876
877   if (fpby == 0)
878     return value;
879
880   if (inpAdd <= accumulatorShifted)
881     return 0;
882   else
883   {
884     inpAdd = inpAdd - accumulatorShifted;
885     if (inpAdd > 0xFFF)
886       return 0xFFF;
887     else
888       return inpAdd;
889   }
890 }
891
892 void AliTRDmcmSim::FilterPedestal()
893 {
894   //
895   // Apply pedestal filter
896   //
897   // As the first filter in the chain it reads data from fADCR
898   // and outputs to fADCF.
899   // It has only an effect if previous samples have been fed to
900   // find the pedestal. Currently, the simulation assumes that
901   // the input has been stable for a sufficiently long time.
902
903   for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
904     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
905       fADCF[iAdc][iTimeBin] = FilterPedestalNextSample(iAdc, iTimeBin, fADCR[iAdc][iTimeBin]);
906     }
907   }
908 }
909
910 void AliTRDmcmSim::FilterGainInit()
911 {
912   // Initializes the gain filter. In this case, only threshold
913   // counters are reset.
914
915   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
916     // these are counters which in hardware continue
917     // until maximum or reset
918     fGainCounterA[iAdc] = 0;
919     fGainCounterB[iAdc] = 0;
920   }
921 }
922
923 UShort_t AliTRDmcmSim::FilterGainNextSample(Int_t adc, UShort_t value)
924 {
925   // Apply the gain filter to the given value.
926   // BEGIN_LATEX O_{i}(t) = #gamma_{i} * I_{i}(t) + a_{i} END_LATEX
927   // The output depends on the internal registers and, thus, the
928   // history of the filter.
929
930   UShort_t    fgby = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFGBY, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // bypass, active low
931   UShort_t    fgf  = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::TrapReg_t(AliTRDtrapConfig::kFGF0 + adc), fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 0x700 + (0 & 0x1ff);
932   UShort_t    fga  = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::TrapReg_t(AliTRDtrapConfig::kFGA0 + adc), fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 40;
933   UShort_t    fgta = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFGTA, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 20;
934   UShort_t    fgtb = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFGTB, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // 2060;
935
936   UInt_t corr; // corrected value
937
938   value &= 0xFFF;
939   corr = (value * fgf) >> 11;
940   corr = corr > 0xfff ? 0xfff : corr;
941   corr = AddUintClipping(corr, fga, 12);
942
943   // Update threshold counters
944   // not really useful as they are cleared with every new event
945   if (!((fGainCounterA[adc] == 0x3FFFFFF) || (fGainCounterB[adc] == 0x3FFFFFF)))
946   // stop when full
947   {
948     if (corr >= fgtb)
949       fGainCounterB[adc]++;
950     else if (corr >= fgta)
951       fGainCounterA[adc]++;
952   }
953
954   if (fgby == 1)
955     return corr;
956   else
957     return value;
958 }
959
960 void AliTRDmcmSim::FilterGain()
961 {
962   // Read data from fADCF and apply gain filter.
963
964   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
965     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
966         fADCF[iAdc][iTimeBin] = FilterGainNextSample(iAdc, fADCF[iAdc][iTimeBin]);
967     }
968   }
969 }
970
971 void AliTRDmcmSim::FilterTailInit(Int_t baseline)
972 {
973   // Initializes the tail filter assuming that the input has
974   // been at the baseline value (configured by FTFP) for a
975   // sufficiently long time.
976
977   // exponents and weight calculated from configuration
978   UShort_t    alphaLong = 0x3ff & fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTAL, fDetector, fRobPos, fMcmPos); // the weight of the long component
979   UShort_t    lambdaLong = (1 << 10) | (1 << 9) | (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTLL, fDetector, fRobPos, fMcmPos) & 0x1FF); // the multiplier
980   UShort_t    lambdaShort = (0 << 10) | (1 << 9) | (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTLS, fDetector, fRobPos, fMcmPos) & 0x1FF); // the multiplier
981
982   Float_t lambdaL = lambdaLong  * 1.0 / (1 << 11);
983   Float_t lambdaS = lambdaShort * 1.0 / (1 << 11);
984   Float_t alphaL  = alphaLong   * 1.0 / (1 << 11);
985   Float_t qup, qdn;
986   qup = (1 - lambdaL) * (1 - lambdaS);
987   qdn = 1 - lambdaS * alphaL - lambdaL * (1 - alphaL);
988   Float_t kdc = qup/qdn;
989
990   Float_t kt, ql, qs;
991   UShort_t aout;
992
993   if (baseline < 0)
994     baseline = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFPNP, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
995
996   ql = lambdaL * (1 - lambdaS) *      alphaL;
997   qs = lambdaS * (1 - lambdaL) * (1 - alphaL);
998
999   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
1000     Int_t value = baseline & 0xFFF;
1001     Int_t corr = (value * fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::TrapReg_t(AliTRDtrapConfig::kFGF0 + iAdc), fDetector, fRobPos, fMcmPos)) >> 11;
1002     corr = corr > 0xfff ? 0xfff : corr;
1003     corr = AddUintClipping(corr, fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::TrapReg_t(AliTRDtrapConfig::kFGA0 + iAdc), fDetector, fRobPos, fMcmPos), 12);
1004
1005     kt = kdc * baseline;
1006     aout = baseline - (UShort_t) kt;
1007
1008     fTailAmplLong[iAdc]  = (UShort_t) (aout * ql / (ql + qs));
1009     fTailAmplShort[iAdc] = (UShort_t) (aout * qs / (ql + qs));
1010   }
1011 }
1012
1013 UShort_t AliTRDmcmSim::FilterTailNextSample(Int_t adc, UShort_t value)
1014 {
1015   // Returns the output of the tail filter for the given input value.
1016   // The output depends on the internal registers and, thus, the
1017   // history of the filter.
1018
1019   // exponents and weight calculated from configuration
1020   UShort_t    alphaLong   = 0x3ff & fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTAL, fDetector, fRobPos, fMcmPos);                          // the weight of the long component
1021   UShort_t    lambdaLong  = (1 << 10) | (1 << 9) | (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTLL, fDetector, fRobPos, fMcmPos) & 0x1FF); // the multiplier of the long component
1022   UShort_t    lambdaShort = (0 << 10) | (1 << 9) | (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTLS, fDetector, fRobPos, fMcmPos) & 0x1FF); // the multiplier of the short component
1023
1024   // intermediate signals
1025   UInt_t   aDiff;
1026   UInt_t   alInpv;
1027   UShort_t aQ;
1028   UInt_t   tmp;
1029
1030   UShort_t inpVolt = value & 0xFFF;    // 12 bits
1031
1032   // add the present generator outputs
1033   aQ = AddUintClipping(fTailAmplLong[adc], fTailAmplShort[adc], 12);
1034
1035   // calculate the difference between the input and the generated signal
1036   if (inpVolt > aQ)
1037     aDiff = inpVolt - aQ;
1038   else
1039     aDiff = 0;
1040
1041   // the inputs to the two generators, weighted
1042   alInpv = (aDiff * alphaLong) >> 11;
1043
1044   // the new values of the registers, used next time
1045   // long component
1046   tmp = AddUintClipping(fTailAmplLong[adc], alInpv, 12);
1047   tmp =  (tmp * lambdaLong) >> 11;
1048   fTailAmplLong[adc] = tmp & 0xFFF;
1049   // short component
1050   tmp = AddUintClipping(fTailAmplShort[adc], aDiff - alInpv, 12);
1051   tmp =  (tmp * lambdaShort) >> 11;
1052   fTailAmplShort[adc] = tmp & 0xFFF;
1053
1054   // the output of the filter
1055   if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kFTBY, fDetector, fRobPos, fMcmPos) == 0) // bypass mode, active low
1056     return value;
1057   else
1058     return aDiff;
1059 }
1060
1061 void AliTRDmcmSim::FilterTail()
1062 {
1063   // Apply tail cancellation filter to all data.
1064
1065   for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
1066     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
1067       fADCF[iAdc][iTimeBin] = FilterTailNextSample(iAdc, fADCF[iAdc][iTimeBin]);
1068     }
1069   }
1070 }
1071
1072 void AliTRDmcmSim::ZSMapping()
1073 {
1074   //
1075   // Zero Suppression Mapping implemented in TRAP chip
1076   // only implemented for up to 30 timebins
1077   //
1078   // See detail TRAP manual "Data Indication" section:
1079   // http://www.kip.uni-heidelberg.de/ti/TRD/doc/trap/TRAP-UserManual.pdf
1080   //
1081
1082   if( !CheckInitialized() )
1083     return;
1084
1085   Int_t eBIS = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBIS, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1086   Int_t eBIT = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBIT, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1087   Int_t eBIL = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBIL, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1088   Int_t eBIN = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBIN, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1089
1090   Int_t **adc = fADCF;
1091
1092   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++)
1093     fZSMap[iAdc] = -1;
1094
1095   for( Int_t it = 0 ; it < fNTimeBin ; it++ ) {
1096     Int_t iAdc; // current ADC channel
1097     Int_t ap;
1098     Int_t ac;
1099     Int_t an;
1100     Int_t mask;
1101     Int_t supp; // suppression of the current channel (low active)
1102
1103     // ----- first channel -----
1104     iAdc = 0;
1105
1106     ap = 0;               // previous
1107     ac = adc[iAdc  ][it]; // current
1108     an = adc[iAdc+1][it]; // next
1109
1110     mask  = ( ac >=  ap && ac >=  an ) ? 0 : 0x1; // peak center detection
1111     mask += ( ap + ac + an > eBIT )    ? 0 : 0x2; // cluster
1112     mask += ( ac > eBIS )              ? 0 : 0x4; // absolute large peak
1113
1114     supp = (eBIL >> mask) & 1;
1115
1116     fZSMap[iAdc] &= ~((1-supp) << it);
1117     if( eBIN == 0 ) {  // neighbour sensitivity
1118       fZSMap[iAdc+1] &= ~((1-supp) << it);
1119     }
1120
1121     // ----- last channel -----
1122     iAdc = fgkNADC - 1;
1123
1124     ap = adc[iAdc-1][it]; // previous
1125     ac = adc[iAdc  ][it]; // current
1126     an = 0;               // next
1127
1128     mask  = ( ac >=  ap && ac >=  an ) ? 0 : 0x1; // peak center detection
1129     mask += ( ap + ac + an > eBIT )    ? 0 : 0x2; // cluster
1130     mask += ( ac > eBIS )              ? 0 : 0x4; // absolute large peak
1131
1132     supp = (eBIL >> mask) & 1;
1133
1134     fZSMap[iAdc] &= ~((1-supp) << it);
1135     if( eBIN == 0 ) {  // neighbour sensitivity
1136       fZSMap[iAdc-1] &= ~((1-supp) << it);
1137     }
1138
1139     // ----- middle channels -----
1140     for( iAdc = 1 ; iAdc < fgkNADC-1; iAdc++ ) {
1141       ap = adc[iAdc-1][it]; // previous
1142       ac = adc[iAdc  ][it]; // current
1143       an = adc[iAdc+1][it]; // next
1144
1145       mask  = ( ac >=  ap && ac >=  an ) ? 0 : 0x1; // peak center detection
1146       mask += ( ap + ac + an > eBIT )    ? 0 : 0x2; // cluster
1147       mask += ( ac > eBIS )              ? 0 : 0x4; // absolute large peak
1148
1149       supp = (eBIL >> mask) & 1;
1150
1151       fZSMap[iAdc] &= ~((1-supp) << it);
1152       if( eBIN == 0 ) {  // neighbour sensitivity
1153         fZSMap[iAdc-1] &= ~((1-supp) << it);
1154         fZSMap[iAdc+1] &= ~((1-supp) << it);
1155       }
1156     }
1157
1158   }
1159 }
1160
1161 void AliTRDmcmSim::AddHitToFitreg(Int_t adc, UShort_t timebin, UShort_t qtot, Short_t ypos, Int_t label[])
1162 {
1163   // Add the given hit to the fit register which is lateron used for
1164   // the tracklet calculation.
1165   // In addition to the fit sums in the fit register MC information
1166   // is stored.
1167
1168   if ((timebin >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS0, fDetector, fRobPos, fMcmPos)) &&
1169       (timebin <  fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE0, fDetector, fRobPos, fMcmPos)))
1170     fFitReg[adc].fQ0 += qtot;
1171
1172   if ((timebin >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS1, fDetector, fRobPos, fMcmPos)) &&
1173       (timebin <  fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE1, fDetector, fRobPos, fMcmPos)))
1174     fFitReg[adc].fQ1 += qtot;
1175
1176   if ((timebin >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFS, fDetector, fRobPos, fMcmPos) ) &&
1177       (timebin <  fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFE, fDetector, fRobPos, fMcmPos)))
1178   {
1179     fFitReg[adc].fSumX  += timebin;
1180     fFitReg[adc].fSumX2 += timebin*timebin;
1181     fFitReg[adc].fNhits++;
1182     fFitReg[adc].fSumY  += ypos;
1183     fFitReg[adc].fSumY2 += ypos*ypos;
1184     fFitReg[adc].fSumXY += timebin*ypos;
1185   }
1186
1187   // register hits (MC info)
1188   fHits[fNHits].fChannel = adc;
1189   fHits[fNHits].fQtot = qtot;
1190   fHits[fNHits].fYpos = ypos;
1191   fHits[fNHits].fTimebin = timebin;
1192   fHits[fNHits].fLabel[0] = label[0];
1193   fHits[fNHits].fLabel[1] = label[1];
1194   fHits[fNHits].fLabel[2] = label[2];
1195   fNHits++;
1196 }
1197
1198 void AliTRDmcmSim::CalcFitreg()
1199 {
1200   // Preprocessing.
1201   // Detect the hits and fill the fit registers.
1202   // Requires 12-bit data from fADCF which means Filter()
1203   // has to be called before even if all filters are bypassed.
1204
1205   //??? to be clarified:
1206   UInt_t adcMask = 0xffffffff;
1207
1208   UShort_t timebin, adcch, adcLeft, adcCentral, adcRight, hitQual, timebin1, timebin2, qtotTemp;
1209   Short_t ypos, fromLeft, fromRight, found;
1210   UShort_t qTotal[19+1]; // the last is dummy
1211   UShort_t marked[6], qMarked[6], worse1, worse2;
1212
1213   timebin1 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFS, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1214   if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS0, fDetector, fRobPos, fMcmPos)
1215       < timebin1)
1216     timebin1 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS0, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1217   timebin2 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFE, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1218   if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE1, fDetector, fRobPos, fMcmPos)
1219       > timebin2)
1220     timebin2 = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE1, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1221
1222   // reset the fit registers
1223   fNHits = 0;
1224   for (adcch = 0; adcch < fgkNADC-2; adcch++) // due to border channels
1225   {
1226     fFitReg[adcch].fNhits = 0;
1227     fFitReg[adcch].fQ0    = 0;
1228     fFitReg[adcch].fQ1    = 0;
1229     fFitReg[adcch].fSumX  = 0;
1230     fFitReg[adcch].fSumY  = 0;
1231     fFitReg[adcch].fSumX2 = 0;
1232     fFitReg[adcch].fSumY2 = 0;
1233     fFitReg[adcch].fSumXY = 0;
1234   }
1235
1236   for (timebin = timebin1; timebin < timebin2; timebin++)
1237   {
1238     // first find the hit candidates and store the total cluster charge in qTotal array
1239     // in case of not hit store 0 there.
1240     for (adcch = 0; adcch < fgkNADC-2; adcch++) {
1241       if ( ( (adcMask >> adcch) & 7) == 7) //??? all 3 channels are present in case of ZS
1242       {
1243         adcLeft  = fADCF[adcch  ][timebin];
1244         adcCentral  = fADCF[adcch+1][timebin];
1245         adcRight = fADCF[adcch+2][timebin];
1246         if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPVBY, fDetector, fRobPos, fMcmPos) == 1)
1247           hitQual = ( (adcLeft * adcRight) <
1248                        (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPVT, fDetector, fRobPos, fMcmPos) * adcCentral) );
1249         else
1250           hitQual = 1;
1251         // The accumulated charge is with the pedestal!!!
1252         qtotTemp = adcLeft + adcCentral + adcRight;
1253         if ( (hitQual) &&
1254              (qtotTemp >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPHT, fDetector, fRobPos, fMcmPos)) &&
1255              (adcLeft <= adcCentral) &&
1256              (adcCentral > adcRight) )
1257           qTotal[adcch] = qtotTemp;
1258         else
1259           qTotal[adcch] = 0;
1260       }
1261       else
1262         qTotal[adcch] = 0; //jkl
1263       if (qTotal[adcch] != 0)
1264         AliDebug(10,Form("ch %2d   qTotal %5d",adcch, qTotal[adcch]));
1265     }
1266
1267     fromLeft = -1;
1268     adcch = 0;
1269     found = 0;
1270     marked[4] = 19; // invalid channel
1271     marked[5] = 19; // invalid channel
1272     qTotal[19] = 0;
1273     while ((adcch < 16) && (found < 3))
1274     {
1275       if (qTotal[adcch] > 0)
1276       {
1277         fromLeft = adcch;
1278         marked[2*found+1]=adcch;
1279         found++;
1280       }
1281       adcch++;
1282     }
1283
1284     fromRight = -1;
1285     adcch = 18;
1286     found = 0;
1287     while ((adcch > 2) && (found < 3))
1288     {
1289       if (qTotal[adcch] > 0)
1290       {
1291         marked[2*found]=adcch;
1292         found++;
1293         fromRight = adcch;
1294       }
1295       adcch--;
1296     }
1297
1298     AliDebug(10,Form("Fromleft=%d, Fromright=%d",fromLeft, fromRight));
1299     // here mask the hit candidates in the middle, if any
1300     if ((fromLeft >= 0) && (fromRight >= 0) && (fromLeft < fromRight))
1301       for (adcch = fromLeft+1; adcch < fromRight; adcch++)
1302         qTotal[adcch] = 0;
1303
1304     found = 0;
1305     for (adcch = 0; adcch < 19; adcch++)
1306       if (qTotal[adcch] > 0) found++;
1307     // NOT READY
1308
1309     if (found > 4) // sorting like in the TRAP in case of 5 or 6 candidates!
1310     {
1311       if (marked[4] == marked[5]) marked[5] = 19;
1312       for (found=0; found<6; found++)
1313       {
1314         qMarked[found] = qTotal[marked[found]] >> 4;
1315         AliDebug(10,Form("ch_%d qTotal %d qTotals %d",marked[found],qTotal[marked[found]],qMarked[found]));
1316       }
1317
1318       Sort6To2Worst(marked[0], marked[3], marked[4], marked[1], marked[2], marked[5],
1319                     qMarked[0],
1320                     qMarked[3],
1321                     qMarked[4],
1322                     qMarked[1],
1323                     qMarked[2],
1324                     qMarked[5],
1325                     &worse1, &worse2);
1326       // Now mask the two channels with the smallest charge
1327       if (worse1 < 19)
1328       {
1329         qTotal[worse1] = 0;
1330         AliDebug(10,Form("Kill ch %d\n",worse1));
1331       }
1332       if (worse2 < 19)
1333       {
1334         qTotal[worse2] = 0;
1335         AliDebug(10,Form("Kill ch %d\n",worse2));
1336       }
1337     }
1338
1339     for (adcch = 0; adcch < 19; adcch++) {
1340       if (qTotal[adcch] > 0) // the channel is marked for processing
1341       {
1342         adcLeft  = fADCF[adcch  ][timebin];
1343         adcCentral  = fADCF[adcch+1][timebin];
1344         adcRight = fADCF[adcch+2][timebin];
1345         // hit detected, in TRAP we have 4 units and a hit-selection, here we proceed all channels!
1346         // subtract the pedestal TPFP, clipping instead of wrapping
1347
1348         Int_t regTPFP = fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPFP, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1349         AliDebug(10, Form("Hit found, time=%d, adcch=%d/%d/%d, adc values=%d/%d/%d, regTPFP=%d, TPHT=%d\n",
1350                timebin, adcch, adcch+1, adcch+2, adcLeft, adcCentral, adcRight, regTPFP,
1351                fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPHT, fDetector, fRobPos, fMcmPos)));
1352
1353         if (adcLeft  < regTPFP) adcLeft  = 0; else adcLeft  -= regTPFP;
1354         if (adcCentral  < regTPFP) adcCentral  = 0; else adcCentral  -= regTPFP;
1355         if (adcRight < regTPFP) adcRight = 0; else adcRight -= regTPFP;
1356
1357         // Calculate the center of gravity
1358         // checking for adcCentral != 0 (in case of "bad" configuration)
1359         if (adcCentral == 0)
1360           continue;
1361         ypos = 128*(adcLeft - adcRight) / adcCentral;
1362         if (ypos < 0) ypos = -ypos;
1363         // make the correction using the position LUT
1364         ypos = ypos + fTrapConfig->GetTrapReg((AliTRDtrapConfig::TrapReg_t) (AliTRDtrapConfig::kTPL00 + (ypos & 0x7F)),
1365                                               fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1366         if (adcLeft > adcRight) ypos = -ypos;
1367
1368         // label calculation (up to 3)
1369         Int_t mcLabel[] = {-1, -1, -1};
1370         if (fDigitsManager) {
1371           const Int_t maxLabels = 9;
1372           Int_t label[maxLabels] = { 0 }; // up to 9 different labels possible
1373           Int_t count[maxLabels] = { 0 };
1374           Int_t nLabels = 0;
1375           Int_t padcol[3];
1376           padcol[0] = fFeeParam->GetPadColFromADC(fRobPos, fMcmPos, adcch);
1377           padcol[1] = fFeeParam->GetPadColFromADC(fRobPos, fMcmPos, adcch+1);
1378           padcol[2] = fFeeParam->GetPadColFromADC(fRobPos, fMcmPos, adcch+2);
1379           Int_t padrow = fFeeParam->GetPadRowFromMCM(fRobPos, fMcmPos);
1380           for (Int_t iDict = 0; iDict < 3; iDict++) {
1381             if (!fDict[iDict])
1382               continue;
1383             for (Int_t iPad = 0; iPad < 3; iPad++) {
1384               if (padcol[iPad] < 0)
1385                 continue;
1386               Int_t currLabel = fDict[iDict]->GetData(padrow, padcol[iPad], timebin);
1387               AliDebug(10, Form("Read label: %4i for det: %3i, row: %i, col: %i, tb: %i\n", currLabel, fDetector, padrow, padcol[iPad], timebin));
1388               for (Int_t iLabel = 0; iLabel < nLabels; iLabel++) {
1389                 if (currLabel == label[iLabel]) {
1390                   count[iLabel]++;
1391                   currLabel = -1;
1392                   break;
1393                 }
1394               }
1395               if (currLabel >= 0) {
1396                 label[nLabels] = currLabel;
1397                 count[nLabels] = 1;
1398                 nLabels++;
1399               }
1400             }
1401           }
1402           Int_t index[2*maxLabels];
1403           TMath::Sort(maxLabels, count, index);
1404           for (Int_t i = 0; i < 3; i++) {
1405             if (count[index[i]] <= 0)
1406               break;
1407             mcLabel[i] = label[index[i]];
1408           }
1409         }
1410
1411         // add the hit to the fitregister
1412         AddHitToFitreg(adcch, timebin, qTotal[adcch], ypos, mcLabel);
1413       }
1414     }
1415   }
1416
1417   for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
1418     if (fFitReg[iAdc].fNhits != 0) {
1419       AliDebug(2, Form("fitreg[%i]: nHits = %i, sumX = %i, sumY = %i, sumX2 = %i, sumY2 = %i, sumXY = %i", iAdc,
1420                        fFitReg[iAdc].fNhits,
1421                        fFitReg[iAdc].fSumX,
1422                        fFitReg[iAdc].fSumY,
1423                        fFitReg[iAdc].fSumX2,
1424                        fFitReg[iAdc].fSumY2,
1425                        fFitReg[iAdc].fSumXY
1426                  ));
1427     }
1428   }
1429 }
1430
1431 void AliTRDmcmSim::TrackletSelection()
1432 {
1433   // Select up to 4 tracklet candidates from the fit registers
1434   // and assign them to the CPUs.
1435
1436   UShort_t adcIdx, i, j, ntracks, tmp;
1437   UShort_t trackletCand[18][2]; // store the adcch[0] and number of hits[1] for all tracklet candidates
1438
1439   ntracks = 0;
1440   for (adcIdx = 0; adcIdx < 18; adcIdx++) // ADCs
1441     if ( (fFitReg[adcIdx].fNhits
1442           >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPCL, fDetector, fRobPos, fMcmPos)) &&
1443          (fFitReg[adcIdx].fNhits+fFitReg[adcIdx+1].fNhits
1444           >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPCT, fDetector, fRobPos, fMcmPos)))
1445     {
1446       trackletCand[ntracks][0] = adcIdx;
1447       trackletCand[ntracks][1] = fFitReg[adcIdx].fNhits+fFitReg[adcIdx+1].fNhits;
1448       AliDebug(10,Form("%d  %2d %4d\n", ntracks, trackletCand[ntracks][0], trackletCand[ntracks][1]));
1449       ntracks++;
1450     };
1451
1452   for (i=0; i<ntracks;i++)
1453     AliDebug(10,Form("%d %d %d\n",i,trackletCand[i][0], trackletCand[i][1]));
1454
1455   if (ntracks > 4)
1456   {
1457     // primitive sorting according to the number of hits
1458     for (j = 0; j < (ntracks-1); j++)
1459     {
1460       for (i = j+1; i < ntracks; i++)
1461       {
1462         if ( (trackletCand[j][1]  < trackletCand[i][1]) ||
1463              ( (trackletCand[j][1] == trackletCand[i][1]) && (trackletCand[j][0] < trackletCand[i][0]) ) )
1464         {
1465           // swap j & i
1466           tmp = trackletCand[j][1];
1467           trackletCand[j][1] = trackletCand[i][1];
1468           trackletCand[i][1] = tmp;
1469           tmp = trackletCand[j][0];
1470           trackletCand[j][0] = trackletCand[i][0];
1471           trackletCand[i][0] = tmp;
1472         }
1473       }
1474     }
1475     ntracks = 4; // cut the rest, 4 is the max
1476   }
1477   // else is not necessary to sort
1478
1479   // now sort, so that the first tracklet going to CPU0 corresponds to the highest adc channel - as in the TRAP
1480   for (j = 0; j < (ntracks-1); j++)
1481   {
1482     for (i = j+1; i < ntracks; i++)
1483     {
1484       if (trackletCand[j][0] < trackletCand[i][0])
1485       {
1486         // swap j & i
1487         tmp = trackletCand[j][1];
1488         trackletCand[j][1] = trackletCand[i][1];
1489         trackletCand[i][1] = tmp;
1490         tmp = trackletCand[j][0];
1491         trackletCand[j][0] = trackletCand[i][0];
1492         trackletCand[i][0] = tmp;
1493       }
1494     }
1495   }
1496   for (i = 0; i < ntracks; i++)  // CPUs with tracklets.
1497     fFitPtr[i] = trackletCand[i][0]; // pointer to the left channel with tracklet for CPU[i]
1498   for (i = ntracks; i < 4; i++)  // CPUs without tracklets
1499     fFitPtr[i] = 31;            // pointer to the left channel with tracklet for CPU[i] = 31 (invalid)
1500   AliDebug(10,Form("found %i tracklet candidates\n", ntracks));
1501   for (i = 0; i < 4; i++)
1502     AliDebug(10,Form("fitPtr[%i]: %i\n", i, fFitPtr[i]));
1503 }
1504
1505 void AliTRDmcmSim::FitTracklet()
1506 {
1507   // Perform the actual tracklet fit based on the fit sums
1508   // which have been filled in the fit registers.
1509
1510   // parameters in fitred.asm (fit program)
1511   Int_t rndAdd = 0;
1512   Int_t decPlaces = 5; // must be larger than 1 or change the following code
1513   // if (decPlaces >  1)
1514     rndAdd = (1 << (decPlaces-1)) + 1;
1515   // else if (decPlaces == 1)
1516   //   rndAdd = 1;
1517
1518   Int_t ndriftDp = 5;  // decimal places for drift time
1519   Long64_t shift = ((Long64_t) 1 << 32);
1520
1521   // calculated in fitred.asm
1522   Int_t padrow = ((fRobPos >> 1) << 2) | (fMcmPos >> 2);
1523   Int_t yoffs = (((((fRobPos & 0x1) << 2) + (fMcmPos & 0x3)) * 18) << 8) -
1524     ((18*4*2 - 18*2 - 1) << 7);
1525   yoffs = yoffs << decPlaces; // holds position of ADC channel 1
1526   Int_t layer = fDetector % 6;
1527   UInt_t scaleY = (UInt_t) ((0.635 + 0.03 * layer)/(256.0 * 160.0e-4) * shift);
1528   UInt_t scaleD = (UInt_t) ((0.635 + 0.03 * layer)/(256.0 * 140.0e-4) * shift);
1529
1530   Int_t deflCorr = (Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrDeflCorr, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1531   Int_t ndrift   = (Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrNdrift, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1532
1533   // local variables for calculation
1534   Long64_t mult, temp, denom; //???
1535   UInt_t q0, q1, pid;             // charges in the two windows and total charge
1536   UShort_t nHits;                 // number of hits
1537   Int_t slope, offset;            // slope and offset of the tracklet
1538   Int_t sumX, sumY, sumXY, sumX2; // fit sums from fit registers
1539   Int_t sumY2;                // not used in the current TRAP program, now used for error calculation (simulation only)
1540   Float_t fitError, fitSlope, fitOffset;
1541   FitReg_t *fit0, *fit1;          // pointers to relevant fit registers
1542
1543 //  const uint32_t OneDivN[32] = {  // 2**31/N : exactly like in the TRAP, the simple division here gives the same result!
1544 //      0x00000000, 0x80000000, 0x40000000, 0x2AAAAAA0, 0x20000000, 0x19999990, 0x15555550, 0x12492490,
1545 //      0x10000000, 0x0E38E380, 0x0CCCCCC0, 0x0BA2E8B0, 0x0AAAAAA0, 0x09D89D80, 0x09249240, 0x08888880,
1546 //      0x08000000, 0x07878780, 0x071C71C0, 0x06BCA1A0, 0x06666660, 0x06186180, 0x05D17450, 0x0590B210,
1547 //      0x05555550, 0x051EB850, 0x04EC4EC0, 0x04BDA120, 0x04924920, 0x0469EE50, 0x04444440, 0x04210840};
1548
1549   for (Int_t cpu = 0; cpu < 4; cpu++) {
1550     if (fFitPtr[cpu] == 31)
1551     {
1552       fMCMT[cpu] = 0x10001000; //??? AliTRDfeeParam::GetTrackletEndmarker();
1553     }
1554     else
1555     {
1556       fit0 = &fFitReg[fFitPtr[cpu]  ];
1557       fit1 = &fFitReg[fFitPtr[cpu]+1]; // next channel
1558
1559       mult = 1;
1560       mult = mult << (32 + decPlaces);
1561       mult = -mult;
1562
1563       // Merging
1564       nHits   = fit0->fNhits + fit1->fNhits; // number of hits
1565       sumX    = fit0->fSumX  + fit1->fSumX;
1566       sumX2   = fit0->fSumX2 + fit1->fSumX2;
1567       denom   = ((Long64_t) nHits)*((Long64_t) sumX2) - ((Long64_t) sumX)*((Long64_t) sumX);
1568
1569       mult    = mult / denom; // exactly like in the TRAP program
1570       q0      = fit0->fQ0    + fit1->fQ0;
1571       q1      = fit0->fQ1    + fit1->fQ1;
1572       sumY    = fit0->fSumY  + fit1->fSumY  + 256*fit1->fNhits;
1573       sumXY   = fit0->fSumXY + fit1->fSumXY + 256*fit1->fSumX;
1574       sumY2   = fit0->fSumY2 + fit1->fSumY2 + 512*fit1->fSumY + 256*256*fit1->fNhits;
1575
1576       slope   = nHits*sumXY - sumX * sumY;
1577       offset  = sumX2*sumY  - sumX * sumXY;
1578       temp    = mult * slope;
1579       slope   = temp >> 32; // take the upper 32 bits
1580       slope   = -slope;
1581       temp    = mult * offset;
1582       offset  = temp >> 32; // take the upper 32 bits
1583
1584       offset = offset + yoffs;
1585       AliDebug(10, Form("slope = %i, slope * ndrift = %i, deflCorr: %i",
1586                        slope, slope * ndrift, deflCorr));
1587       slope  = ((slope * ndrift) >> ndriftDp) + deflCorr;
1588       offset = offset - (fFitPtr[cpu] << (8 + decPlaces));
1589
1590       temp    = slope;
1591       temp    = temp * scaleD;
1592       slope   = (temp >> 32);
1593       temp    = offset;
1594       temp    = temp * scaleY;
1595       offset  = (temp >> 32);
1596
1597       // rounding, like in the TRAP
1598       slope   = (slope  + rndAdd) >> decPlaces;
1599       offset  = (offset + rndAdd) >> decPlaces;
1600
1601       AliDebug(5, Form("Det: %3i, ROB: %i, MCM: %2i: deflection: %i, min: %i, max: %i",
1602                        fDetector, fRobPos, fMcmPos, slope,
1603                        (Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrDeflCutStart     + 2*fFitPtr[cpu], fDetector, fRobPos, fMcmPos),
1604                        (Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrDeflCutStart + 1 + 2*fFitPtr[cpu], fDetector, fRobPos, fMcmPos)));
1605
1606       AliDebug(5, Form("Fit sums: x = %i, X = %i, y = %i, Y = %i, Z = %i",
1607                        sumX, sumX2, sumY, sumY2, sumXY));
1608
1609       fitSlope  = (Float_t) (nHits * sumXY - sumX * sumY) / (nHits * sumX2 - sumX*sumX);
1610
1611       fitOffset = (Float_t) (sumX2 * sumY - sumX * sumXY) / (nHits * sumX2 - sumX*sumX);
1612
1613       Float_t sx  = (Float_t) sumX;
1614       Float_t sx2 = (Float_t) sumX2;
1615       Float_t sy  = (Float_t) sumY;
1616       Float_t sy2 = (Float_t) sumY2;
1617       Float_t sxy = (Float_t) sumXY;
1618       fitError = sy2 - (sx2 * sy*sy - 2 * sx * sxy * sy + nHits * sxy*sxy) / (nHits * sx2 - sx*sx);
1619       //fitError = (Float_t) sumY2 - (Float_t) (sumY*sumY) / nHits - fitSlope * ((Float_t) (sumXY - sumX*sumY) / nHits);
1620
1621       Bool_t rejected = kFALSE;
1622       // deflection range table from DMEM
1623       if ((slope < ((Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrDeflCutStart     + 2*fFitPtr[cpu], fDetector, fRobPos, fMcmPos))) ||
1624           (slope > ((Int_t) fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrDeflCutStart + 1 + 2*fFitPtr[cpu], fDetector, fRobPos, fMcmPos))))
1625         rejected = kTRUE;
1626
1627       if (rejected && GetApplyCut())
1628       {
1629         fMCMT[cpu] = 0x10001000; //??? AliTRDfeeParam::GetTrackletEndmarker();
1630       }
1631       else
1632       {
1633         if (slope > 63 || slope < -64) { // wrapping in TRAP!
1634           AliDebug(1,Form("Overflow in slope: %i, tracklet discarded!", slope));
1635           fMCMT[cpu] = 0x10001000;
1636           continue;
1637         }
1638
1639         slope   = slope  &   0x7F; // 7 bit
1640
1641         if (offset > 0xfff || offset < -0xfff)
1642           AliWarning("Overflow in offset");
1643         offset  = offset & 0x1FFF; // 13 bit
1644
1645         pid = GetPID(q0 >> fgkAddDigits, q1 >> fgkAddDigits);  // divided by 4 because in simulation there are two additional decimal places
1646
1647         if (pid > 0xff)
1648           AliWarning("Overflow in PID");
1649         pid  = pid & 0xFF; // 8 bit, exactly like in the TRAP program
1650
1651         // assemble and store the tracklet word
1652         fMCMT[cpu] = (pid << 24) | (padrow << 20) | (slope << 13) | offset;
1653
1654         // calculate MC label
1655         Int_t mcLabel[] = { -1, -1, -1};
1656         Int_t nHits0 = 0;
1657         Int_t nHits1 = 0;
1658         if (fDigitsManager) {
1659           const Int_t maxLabels = 30;
1660           Int_t label[maxLabels] = {0}; // up to 30 different labels possible
1661           Int_t count[maxLabels] = {0};
1662           Int_t nLabels = 0;
1663           for (Int_t iHit = 0; iHit < fNHits; iHit++) {
1664             if ((fHits[iHit].fChannel - fFitPtr[cpu] < 0) ||
1665                 (fHits[iHit].fChannel - fFitPtr[cpu] > 1))
1666               continue;
1667
1668             // counting contributing hits
1669             if (fHits[iHit].fTimebin >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS0, fDetector, fRobPos, fMcmPos) &&
1670                 fHits[iHit].fTimebin <  fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE0, fDetector, fRobPos, fMcmPos))
1671               nHits0++;
1672             if (fHits[iHit].fTimebin >= fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQS1, fDetector, fRobPos, fMcmPos) &&
1673                 fHits[iHit].fTimebin <  fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kTPQE1, fDetector, fRobPos, fMcmPos))
1674               nHits1++;
1675
1676             for (Int_t i = 0; i < 3; i++) {
1677               Int_t currLabel = fHits[iHit].fLabel[i];
1678               for (Int_t iLabel = 0; iLabel < nLabels; iLabel++) {
1679                 if (currLabel == label[iLabel]) {
1680                   count[iLabel]++;
1681                   currLabel = -1;
1682                   break;
1683                 }
1684               }
1685               if (currLabel >= 0 && nLabels < maxLabels) {
1686                 label[nLabels] = currLabel;
1687                 count[nLabels]++;
1688                 nLabels++;
1689               }
1690             }
1691           }
1692           Int_t index[2*maxLabels];
1693           TMath::Sort(maxLabels, count, index);
1694           for (Int_t i = 0; i < 3; i++) {
1695             if (count[index[i]] <= 0)
1696               break;
1697             mcLabel[i] = label[index[i]];
1698           }
1699         }
1700         new ((*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()]) AliTRDtrackletMCM((UInt_t) fMCMT[cpu], fDetector*2 + fRobPos%2, fRobPos, fMcmPos);
1701         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetLabel(mcLabel);
1702
1703
1704         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetNHits(fit0->fNhits + fit1->fNhits);
1705         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetNHits0(nHits0);
1706         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetNHits1(nHits1);
1707         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetQ0(q0 >> fgkAddDigits);
1708         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetQ1(q1 >> fgkAddDigits);
1709         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetSlope(fitSlope);
1710         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetOffset(fitOffset);
1711         ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetError(TMath::Sqrt(TMath::Abs(fitError)/nHits));
1712
1713 //      // cluster information
1714 //      Float_t *res = new Float_t[nHits];
1715 //      Float_t *qtot = new Float_t[nHits];
1716 //      Int_t nCls = 0;
1717 //      for (Int_t iHit = 0; iHit < fNHits; iHit++) {
1718 //        // check if hit contributes
1719 //        if (fHits[iHit].fChannel == fFitPtr[cpu]) {
1720 //          res[nCls] = fHits[iHit].fYpos - (fitSlope * fHits[iHit].fTimebin + fitOffset);
1721 //          qtot[nCls] = fHits[iHit].fQtot;
1722 //          nCls++;
1723 //        }
1724 //        else if (fHits[iHit].fChannel == fFitPtr[cpu] + 1) {
1725 //          res[nCls] = fHits[iHit].fYpos + 256 - (fitSlope * fHits[iHit].fTimebin + fitOffset);
1726 //          qtot[nCls] = fHits[iHit].fQtot;
1727 //          nCls++;
1728 //        }
1729 //      }
1730 //        ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[fTrackletArray->GetEntriesFast()-1])->SetClusters(res, qtot, nCls);
1731 //      delete [] res;
1732 //      delete [] qtot;
1733
1734         if (fitError < 0)
1735           AliError(Form("Strange fit error: %f from Sx: %i, Sy: %i, Sxy: %i, Sx2: %i, Sy2: %i, nHits: %i",
1736                         fitError, sumX, sumY, sumXY, sumX2, sumY2, nHits));
1737         AliDebug(3, Form("fit slope: %f, offset: %f, error: %f",
1738                          fitSlope, fitOffset, TMath::Sqrt(TMath::Abs(fitError)/nHits)));
1739       }
1740     }
1741   }
1742 }
1743
1744 void AliTRDmcmSim::Tracklet()
1745 {
1746   // Run the tracklet calculation by calling sequentially:
1747   // CalcFitreg(); TrackletSelection(); FitTracklet()
1748   // and store the tracklets
1749
1750   if (!fInitialized) {
1751     AliError("Called uninitialized! Nothing done!");
1752     return;
1753   }
1754
1755   fTrackletArray->Delete();
1756
1757   CalcFitreg();
1758   if (fNHits == 0)
1759     return;
1760   TrackletSelection();
1761   FitTracklet();
1762 }
1763
1764 Bool_t AliTRDmcmSim::StoreTracklets()
1765 {
1766   // store the found tracklets via the loader
1767
1768   if (fTrackletArray->GetEntriesFast() == 0)
1769     return kTRUE;
1770
1771   AliRunLoader *rl = AliRunLoader::Instance();
1772   AliDataLoader *dl = 0x0;
1773   if (rl)
1774     dl = rl->GetLoader("TRDLoader")->GetDataLoader("tracklets");
1775   if (!dl) {
1776     AliError("Could not get the tracklets data loader!");
1777     return kFALSE;
1778   }
1779
1780   TTree *trackletTree = dl->Tree();
1781   if (!trackletTree) {
1782     dl->MakeTree();
1783     trackletTree = dl->Tree();
1784   }
1785
1786   AliTRDtrackletMCM *trkl = 0x0;
1787   TBranch *trkbranch = trackletTree->GetBranch(fTrklBranchName.Data());
1788   if (!trkbranch)
1789     trkbranch = trackletTree->Branch(fTrklBranchName.Data(), "AliTRDtrackletMCM", &trkl, 32000);
1790
1791   for (Int_t iTracklet = 0; iTracklet < fTrackletArray->GetEntriesFast(); iTracklet++) {
1792     trkl = ((AliTRDtrackletMCM*) (*fTrackletArray)[iTracklet]);
1793     trkbranch->SetAddress(&trkl);
1794     trkbranch->Fill();
1795   }
1796
1797   return kTRUE;
1798 }
1799
1800 void AliTRDmcmSim::WriteData(AliTRDarrayADC *digits)
1801 {
1802   // write back the processed data configured by EBSF
1803   // EBSF = 1: unfiltered data; EBSF = 0: filtered data
1804   // zero-suppressed valued are written as -1 to digits
1805
1806   if( !CheckInitialized() )
1807     return;
1808
1809   Int_t offset = (fMcmPos % 4 + 1) * 21 + (fRobPos % 2) * 84 - 1;
1810
1811   if (fTrapConfig->GetTrapReg(AliTRDtrapConfig::kEBSF, fDetector, fRobPos, fMcmPos) != 0) // store unfiltered data
1812   {
1813     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
1814       if (~fZSMap[iAdc] == 0) {
1815         for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
1816           digits->SetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin, -1);
1817         }
1818       }
1819       else if (iAdc < 2 || iAdc == 20) {
1820         for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
1821           digits->SetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin, (fADCR[iAdc][iTimeBin] >> fgkAddDigits) - fgAddBaseline);
1822         }
1823       }
1824     }
1825   }
1826   else {
1827     for (Int_t iAdc = 0; iAdc < fgkNADC; iAdc++) {
1828       if (~fZSMap[iAdc] != 0) {
1829         for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
1830           digits->SetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin, (fADCF[iAdc][iTimeBin] >> fgkAddDigits) - fgAddBaseline);
1831         }
1832       }
1833       else {
1834         for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
1835           digits->SetDataByAdcCol(GetRow(), offset - iAdc, iTimeBin, -1);
1836         }
1837       }
1838     }
1839   }
1840 }
1841
1842
1843 // ******************************
1844 // PID section
1845 //
1846 // Memory area for the LUT: 0xC100 to 0xC3FF
1847 //
1848 // The addresses for the parameters (the order is optimized for maximum calculation speed in the MCMs):
1849 // 0xC028: cor1
1850 // 0xC029: nBins(sF)
1851 // 0xC02A: cor0
1852 // 0xC02B: TableLength
1853 // Defined in AliTRDtrapConfig.h
1854 //
1855 // The algorithm implemented in the TRAP program of the MCMs (Venelin Angelov)
1856 //  1) set the read pointer to the beginning of the Parameters in DMEM
1857 //  2) shift right the FitReg with the Q0 + (Q1 << 16) to get Q1
1858 //  3) read cor1 with rpointer++
1859 //  4) start cor1*Q1
1860 //  5) read nBins with rpointer++
1861 //  6) start nBins*cor1*Q1
1862 //  7) read cor0 with rpointer++
1863 //  8) swap hi-low parts in FitReg, now is Q1 + (Q0 << 16)
1864 //  9) shift right to get Q0
1865 // 10) start cor0*Q0
1866 // 11) read TableLength
1867 // 12) compare cor0*Q0 with nBins
1868 // 13) if >=, clip cor0*Q0 to nBins-1
1869 // 14) add cor0*Q0 to nBins*cor1*Q1
1870 // 15) compare the result with TableLength
1871 // 16) if >=, clip to TableLength-1
1872 // 17) read from the LUT 8 bits
1873
1874
1875 Int_t AliTRDmcmSim::GetPID(Int_t q0, Int_t q1)
1876 {
1877   // return PID calculated from charges accumulated in two time windows
1878
1879    ULong64_t addrQ0;
1880    ULong64_t addr;
1881
1882    UInt_t nBinsQ0 = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTnbins);  // number of bins in q0 / 4 !!
1883    UInt_t pidTotalSize = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTLength);
1884    if(nBinsQ0==0 || pidTotalSize==0)  // make sure we don't run into trouble if the value for Q0 is not configured
1885      return 0;                        // Q1 not configured is ok for 1D LUT
1886
1887    ULong_t corrQ0 = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTcor0, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1888    ULong_t corrQ1 = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTcor1, fDetector, fRobPos, fMcmPos);
1889    if(corrQ0==0)  // make sure we don't run into trouble if one of the values is not configured
1890       return 0;
1891
1892    addrQ0 = corrQ0;
1893    addrQ0 = (((addrQ0*q0)>>16)>>16); // because addrQ0 = (q0 * corrQ0) >> 32; does not work for unknown reasons
1894
1895    if(addrQ0 >= nBinsQ0) {  // check for overflow
1896       AliDebug(5,Form("Overflow in q0: %llu/4 is bigger then %u", addrQ0, nBinsQ0));
1897       addrQ0 = nBinsQ0 -1;
1898    }
1899
1900    addr = corrQ1;
1901    addr = (((addr*q1)>>16)>>16);
1902    addr = addrQ0 + nBinsQ0*addr; // because addr = addrQ0 + nBinsQ0* (((corrQ1*q1)>>32); does not work
1903
1904    if(addr >= pidTotalSize) {
1905       AliDebug(5,Form("Overflow in q1. Address %llu/4 is bigger then %u", addr, pidTotalSize));
1906       addr = pidTotalSize -1;
1907    }
1908
1909    // 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)
1910    // and so on
1911    UInt_t result = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTStart+(addr/4));
1912    return (result>>((addr%4)*8)) & 0xFF;
1913 }
1914
1915
1916
1917 // help functions, to be cleaned up
1918
1919 UInt_t AliTRDmcmSim::AddUintClipping(UInt_t a, UInt_t b, UInt_t nbits) const
1920 {
1921   //
1922   // This function adds a and b (unsigned) and clips to
1923   // the specified number of bits.
1924   //
1925
1926   UInt_t sum = a + b;
1927   if (nbits < 32)
1928   {
1929     UInt_t maxv = (1 << nbits) - 1;;
1930     if (sum > maxv)
1931       sum = maxv;
1932   }
1933   else
1934   {
1935     if ((sum < a) || (sum < b))
1936       sum = 0xFFFFFFFF;
1937   }
1938   return sum;
1939 }
1940
1941 void AliTRDmcmSim::Sort2(UShort_t  idx1i, UShort_t  idx2i, \
1942                             UShort_t  val1i, UShort_t  val2i, \
1943                             UShort_t * const idx1o, UShort_t * const idx2o, \
1944                             UShort_t * const val1o, UShort_t * const val2o) const
1945 {
1946   // sorting for tracklet selection
1947
1948     if (val1i > val2i)
1949     {
1950         *idx1o = idx1i;
1951         *idx2o = idx2i;
1952         *val1o = val1i;
1953         *val2o = val2i;
1954     }
1955     else
1956     {
1957         *idx1o = idx2i;
1958         *idx2o = idx1i;
1959         *val1o = val2i;
1960         *val2o = val1i;
1961     }
1962 }
1963
1964 void AliTRDmcmSim::Sort3(UShort_t  idx1i, UShort_t  idx2i, UShort_t  idx3i, \
1965                             UShort_t  val1i, UShort_t  val2i, UShort_t  val3i, \
1966                             UShort_t * const idx1o, UShort_t * const idx2o, UShort_t * const idx3o, \
1967                             UShort_t * const val1o, UShort_t * const val2o, UShort_t * const val3o)
1968 {
1969   // sorting for tracklet selection
1970
1971     Int_t sel;
1972
1973
1974     if (val1i > val2i) sel=4; else sel=0;
1975     if (val2i > val3i) sel=sel + 2;
1976     if (val3i > val1i) sel=sel + 1;
1977     switch(sel)
1978     {
1979         case 6 : // 1 >  2  >  3            => 1 2 3
1980         case 0 : // 1 =  2  =  3            => 1 2 3 : in this case doesn't matter, but so is in hardware!
1981             *idx1o = idx1i;
1982             *idx2o = idx2i;
1983             *idx3o = idx3i;
1984             *val1o = val1i;
1985             *val2o = val2i;
1986             *val3o = val3i;
1987             break;
1988
1989         case 4 : // 1 >  2, 2 <= 3, 3 <= 1  => 1 3 2
1990             *idx1o = idx1i;
1991             *idx2o = idx3i;
1992             *idx3o = idx2i;
1993             *val1o = val1i;
1994             *val2o = val3i;
1995             *val3o = val2i;
1996             break;
1997
1998         case 2 : // 1 <= 2, 2 > 3, 3 <= 1   => 2 1 3
1999             *idx1o = idx2i;
2000             *idx2o = idx1i;
2001             *idx3o = idx3i;
2002             *val1o = val2i;
2003             *val2o = val1i;
2004             *val3o = val3i;
2005             break;
2006
2007         case 3 : // 1 <= 2, 2 > 3, 3  > 1   => 2 3 1
2008             *idx1o = idx2i;
2009             *idx2o = idx3i;
2010             *idx3o = idx1i;
2011             *val1o = val2i;
2012             *val2o = val3i;
2013             *val3o = val1i;
2014             break;
2015
2016         case 1 : // 1 <= 2, 2 <= 3, 3 > 1   => 3 2 1
2017             *idx1o = idx3i;
2018             *idx2o = idx2i;
2019             *idx3o = idx1i;
2020             *val1o = val3i;
2021             *val2o = val2i;
2022             *val3o = val1i;
2023         break;
2024
2025         case 5 : // 1 > 2, 2 <= 3, 3 >  1   => 3 1 2
2026             *idx1o = idx3i;
2027             *idx2o = idx1i;
2028             *idx3o = idx2i;
2029             *val1o = val3i;
2030             *val2o = val1i;
2031             *val3o = val2i;
2032         break;
2033
2034         default: // the rest should NEVER happen!
2035             AliError("ERROR in Sort3!!!\n");
2036         break;
2037     }
2038 }
2039
2040 void AliTRDmcmSim::Sort6To4(UShort_t  idx1i, UShort_t  idx2i, UShort_t  idx3i, UShort_t  idx4i, UShort_t  idx5i, UShort_t  idx6i, \
2041                                UShort_t  val1i, UShort_t  val2i, UShort_t  val3i, UShort_t  val4i, UShort_t  val5i, UShort_t  val6i, \
2042                                UShort_t * const idx1o, UShort_t * const idx2o, UShort_t * const idx3o, UShort_t * const idx4o, \
2043                                UShort_t * const val1o, UShort_t * const val2o, UShort_t * const val3o, UShort_t * const val4o)
2044 {
2045   // sorting for tracklet selection
2046
2047     UShort_t idx21s, idx22s, idx23s, dummy;
2048     UShort_t val21s, val22s, val23s;
2049     UShort_t idx23as, idx23bs;
2050     UShort_t val23as, val23bs;
2051
2052     Sort3(idx1i, idx2i, idx3i, val1i, val2i, val3i,
2053                  idx1o, &idx21s, &idx23as,
2054                  val1o, &val21s, &val23as);
2055
2056     Sort3(idx4i, idx5i, idx6i, val4i, val5i, val6i,
2057                  idx2o, &idx22s, &idx23bs,
2058                  val2o, &val22s, &val23bs);
2059
2060     Sort2(idx23as, idx23bs, val23as, val23bs, &idx23s, &dummy, &val23s, &dummy);
2061
2062     Sort3(idx21s, idx22s, idx23s, val21s, val22s, val23s,
2063                  idx3o, idx4o, &dummy,
2064                  val3o, val4o, &dummy);
2065
2066 }
2067
2068 void AliTRDmcmSim::Sort6To2Worst(UShort_t  idx1i, UShort_t  idx2i, UShort_t  idx3i, UShort_t  idx4i, UShort_t  idx5i, UShort_t  idx6i, \
2069                                     UShort_t  val1i, UShort_t  val2i, UShort_t  val3i, UShort_t  val4i, UShort_t  val5i, UShort_t  val6i, \
2070                                     UShort_t * const idx5o, UShort_t * const idx6o)
2071 {
2072   // sorting for tracklet selection
2073
2074     UShort_t idx21s, idx22s, idx23s, dummy1, dummy2, dummy3, dummy4, dummy5;
2075     UShort_t val21s, val22s, val23s;
2076     UShort_t idx23as, idx23bs;
2077     UShort_t val23as, val23bs;
2078
2079     Sort3(idx1i, idx2i,   idx3i, val1i, val2i, val3i,
2080                  &dummy1, &idx21s, &idx23as,
2081                  &dummy2, &val21s, &val23as);
2082
2083     Sort3(idx4i, idx5i, idx6i, val4i, val5i, val6i,
2084                  &dummy1, &idx22s, &idx23bs,
2085                  &dummy2, &val22s, &val23bs);
2086
2087     Sort2(idx23as, idx23bs, val23as, val23bs, &idx23s, idx5o, &val23s, &dummy1);
2088
2089     Sort3(idx21s, idx22s, idx23s, val21s, val22s, val23s,
2090                  &dummy1, &dummy2, idx6o,
2091                  &dummy3, &dummy4, &dummy5);
2092 }
2093
2094
2095 // ----- I/O implementation -----
2096
2097 ostream& AliTRDmcmSim::Text(ostream& os)
2098 {
2099   // manipulator to activate output in text format (default)
2100
2101   os.iword(fgkFormatIndex) = 0;
2102   return os;
2103 }
2104
2105 ostream& AliTRDmcmSim::Cfdat(ostream& os)
2106 {
2107   // manipulator to activate output in CFDAT format
2108   // to send to the FEE via SCSN
2109
2110   os.iword(fgkFormatIndex) = 1;
2111   return os;
2112 }
2113
2114 ostream& AliTRDmcmSim::Raw(ostream& os)
2115 {
2116   // manipulator to activate output as raw data dump
2117
2118   os.iword(fgkFormatIndex) = 2;
2119   return os;
2120 }
2121
2122 ostream& operator<<(ostream& os, const AliTRDmcmSim& mcm)
2123 {
2124   // output implementation
2125
2126   // no output for non-initialized MCM
2127   if (!mcm.CheckInitialized())
2128     return os;
2129
2130   // ----- human-readable output -----
2131   if (os.iword(AliTRDmcmSim::fgkFormatIndex) == 0) {
2132
2133     os << "MCM " << mcm.fMcmPos << " on ROB " << mcm.fRobPos <<
2134       " in detector " << mcm.fDetector << std::endl;
2135
2136     os << "----- Unfiltered ADC data (10 bit) -----" << std::endl;
2137     os << "ch    ";
2138     for (Int_t iChannel = 0; iChannel < mcm.fgkNADC; iChannel++)
2139       os << std::setw(5) << iChannel;
2140     os << std::endl;
2141     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < mcm.fNTimeBin; iTimeBin++) {
2142       os << "tb " << std::setw(2) << iTimeBin << ":";
2143       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < mcm.fgkNADC; iChannel++) {
2144         os << std::setw(5) << (mcm.fADCR[iChannel][iTimeBin] >> mcm.fgkAddDigits);
2145       }
2146       os << std::endl;
2147     }
2148
2149     os << "----- Filtered ADC data (10+2 bit) -----" << std::endl;
2150     os << "ch    ";
2151     for (Int_t iChannel = 0; iChannel < mcm.fgkNADC; iChannel++)
2152       os << std::setw(4) << iChannel
2153          << ((~mcm.fZSMap[iChannel] != 0) ? "!" : " ");
2154     os << std::endl;
2155     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < mcm.fNTimeBin; iTimeBin++) {
2156       os << "tb " << std::setw(2) << iTimeBin << ":";
2157       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < mcm.fgkNADC; iChannel++) {
2158         os << std::setw(4) << (mcm.fADCF[iChannel][iTimeBin])
2159            << (((mcm.fZSMap[iChannel] & (1 << iTimeBin)) == 0) ? "!" : " ");
2160       }
2161       os << std::endl;
2162     }
2163   }
2164
2165   // ----- CFDAT output -----
2166   else if(os.iword(AliTRDmcmSim::fgkFormatIndex) == 1) {
2167     Int_t dest       = 127;
2168     Int_t addrOffset = 0x2000;
2169     Int_t addrStep   = 0x80;
2170
2171     for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < mcm.fNTimeBin; iTimeBin++) {
2172       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < mcm.fgkNADC; iChannel++) {
2173         os << std::setw(5) << 10
2174            << std::setw(5) << addrOffset + iChannel * addrStep + iTimeBin
2175            << std::setw(5) << (mcm.fADCF[iChannel][iTimeBin])
2176            << std::setw(5) << dest << std::endl;
2177       }
2178       os << std::endl;
2179     }
2180   }
2181
2182   // ----- raw data ouptut -----
2183   else if (os.iword(AliTRDmcmSim::fgkFormatIndex) == 2) {
2184     Int_t   bufSize   = 300;
2185     UInt_t *buf       = new UInt_t[bufSize];
2186
2187     Int_t bufLength   = mcm.ProduceRawStream(&buf[0], bufSize);
2188
2189     for (Int_t i = 0; i < bufLength; i++)
2190       std::cout << "0x" << std::hex << buf[i] << std::dec << std::endl;
2191
2192     delete [] buf;
2193   }
2194
2195   else {
2196     os << "unknown format set" << std::endl;
2197   }
2198
2199   return os;
2200 }
2201
2202
2203 void AliTRDmcmSim::PrintFitRegXml(ostream& os) const
2204 {
2205   // print fit registres in XML format
2206
2207    bool tracklet=false;
2208
2209   for (Int_t cpu = 0; cpu < 4; cpu++) {
2210      if(fFitPtr[cpu] != 31)
2211         tracklet=true;
2212   }
2213
2214   if(tracklet==true) {
2215      os << "<nginject>" << std::endl;
2216      os << "<ack roc=\""<< fDetector <<  "\" cmndid=\"0\">" << std::endl;
2217      os << "<dmem-readout>" << std::endl;
2218      os << "<d det=\"" << fDetector << "\">" << std::endl;
2219      os << " <ro-board rob=\"" << fRobPos << "\">" << std::endl;
2220      os << "  <m mcm=\"" << fMcmPos << "\">" << std::endl;
2221
2222      for(int cpu=0; cpu<4; cpu++) {
2223         os << "   <c cpu=\"" << cpu << "\">" << std::endl;
2224         if(fFitPtr[cpu] != 31) {
2225            for(int adcch=fFitPtr[cpu]; adcch<fFitPtr[cpu]+2; adcch++) {
2226               os << "    <ch chnr=\"" << adcch << "\">"<< std::endl;
2227               os << "     <hits>"   << fFitReg[adcch].fNhits << "</hits>"<< std::endl;
2228               os << "     <q0>"     << fFitReg[adcch].fQ0/4 << "</q0>"<< std::endl;    // divided by 4 because in simulation we have 2 additional decimal places
2229               os << "     <q1>"     << fFitReg[adcch].fQ1/4 << "</q1>"<< std::endl;    // in the output
2230               os << "     <sumx>"   << fFitReg[adcch].fSumX << "</sumx>"<< std::endl;
2231               os << "     <sumxsq>" << fFitReg[adcch].fSumX2 << "</sumxsq>"<< std::endl;
2232               os << "     <sumy>"   << fFitReg[adcch].fSumY << "</sumy>"<< std::endl;
2233               os << "     <sumysq>" << fFitReg[adcch].fSumY2 << "</sumysq>"<< std::endl;
2234               os << "     <sumxy>"  << fFitReg[adcch].fSumXY << "</sumxy>"<< std::endl;
2235               os << "    </ch>" << std::endl;
2236            }
2237         }
2238         os << "      </c>" << std::endl;
2239      }
2240      os << "    </m>" << std::endl;
2241      os << "  </ro-board>" << std::endl;
2242      os << "</d>" << std::endl;
2243      os << "</dmem-readout>" << std::endl;
2244      os << "</ack>" << std::endl;
2245      os << "</nginject>" << std::endl;
2246   }
2247 }
2248
2249
2250 void AliTRDmcmSim::PrintTrackletsXml(ostream& os) const
2251 {
2252   // print tracklets in XML format
2253
2254    os << "<nginject>" << std::endl;
2255    os << "<ack roc=\""<< fDetector <<  "\" cmndid=\"0\">" << std::endl;
2256    os << "<dmem-readout>" << std::endl;
2257    os << "<d det=\"" << fDetector << "\">" << std::endl;
2258    os << "  <ro-board rob=\"" << fRobPos << "\">" << std::endl;
2259    os << "    <m mcm=\"" << fMcmPos << "\">" << std::endl;
2260
2261    Int_t pid, padrow, slope, offset;
2262    for(Int_t cpu=0; cpu<4; cpu++) {
2263       if(fMCMT[cpu] == 0x10001000) {
2264          pid=-1;
2265          padrow=-1;
2266          slope=-1;
2267          offset=-1;
2268       }
2269       else {
2270          pid    = (fMCMT[cpu] & 0xFF000000) >> 24;
2271          padrow = (fMCMT[cpu] & 0xF00000  ) >> 20;
2272          slope  = (fMCMT[cpu] & 0xFE000   ) >> 13;
2273          offset = (fMCMT[cpu] & 0x1FFF    ) ;
2274
2275       }
2276       os << "      <trk> <pid>" << pid << "</pid>" << " <padrow>" << padrow << "</padrow>"
2277          << " <slope>" << slope << "</slope>" << " <offset>" << offset << "</offset>" << "</trk>" << std::endl;
2278    }
2279
2280    os << "    </m>" << std::endl;
2281    os << "  </ro-board>" << std::endl;
2282    os << "</d>" << std::endl;
2283    os << "</dmem-readout>" << std::endl;
2284    os << "</ack>" << std::endl;
2285    os << "</nginject>" << std::endl;
2286 }
2287
2288
2289 void AliTRDmcmSim::PrintAdcDatHuman(ostream& os) const
2290 {
2291   // print ADC data in human-readable format
2292
2293    os << "MCM " << fMcmPos << " on ROB " << fRobPos <<
2294       " in detector " << fDetector << std::endl;
2295
2296    os << "----- Unfiltered ADC data (10 bit) -----" << std::endl;
2297    os << "ch    ";
2298    for (Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++)
2299       os << std::setw(5) << iChannel;
2300    os << std::endl;
2301    for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
2302       os << "tb " << std::setw(2) << iTimeBin << ":";
2303       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++) {
2304          os << std::setw(5) << (fADCR[iChannel][iTimeBin] >> fgkAddDigits);
2305       }
2306       os << std::endl;
2307    }
2308
2309    os << "----- Filtered ADC data (10+2 bit) -----" << std::endl;
2310    os << "ch    ";
2311    for (Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++)
2312       os << std::setw(4) << iChannel
2313          << ((~fZSMap[iChannel] != 0) ? "!" : " ");
2314    os << std::endl;
2315    for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
2316       os << "tb " << std::setw(2) << iTimeBin << ":";
2317       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++) {
2318          os << std::setw(4) << (fADCF[iChannel][iTimeBin])
2319             << (((fZSMap[iChannel] & (1 << iTimeBin)) == 0) ? "!" : " ");
2320       }
2321       os << std::endl;
2322    }
2323 }
2324
2325
2326 void AliTRDmcmSim::PrintAdcDatXml(ostream& os) const
2327 {
2328   // print ADC data in XML format
2329
2330    os << "<nginject>" << std::endl;
2331    os << "<ack roc=\""<< fDetector <<  "\" cmndid=\"0\">" << std::endl;
2332    os << "<dmem-readout>" << std::endl;
2333    os << "<d det=\"" << fDetector << "\">" << std::endl;
2334    os << " <ro-board rob=\"" << fRobPos << "\">" << std::endl;
2335    os << "  <m mcm=\"" << fMcmPos << "\">" << std::endl;
2336
2337     for(Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++) {
2338        os << "   <ch chnr=\"" << iChannel << "\">" << std::endl;
2339        for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
2340           os << "<tb>" << fADCF[iChannel][iTimeBin]/4 << "</tb>";
2341        }
2342        os << "   </ch>" << std::endl;
2343     }
2344
2345    os << "  </m>" << std::endl;
2346    os << " </ro-board>" << std::endl;
2347    os << "</d>" << std::endl;
2348    os << "</dmem-readout>" << std::endl;
2349    os << "</ack>" << std::endl;
2350    os << "</nginject>" << std::endl;
2351 }
2352
2353
2354
2355 void AliTRDmcmSim::PrintAdcDatDatx(ostream& os, Bool_t broadcast) const
2356 {
2357   // print ADC data in datx format (to send to FEE)
2358
2359    fTrapConfig->PrintDatx(os, 2602, 1, 0, 127);  // command to enable the ADC clock - necessary to write ADC values to MCM
2360    os << std::endl;
2361
2362    Int_t addrOffset = 0x2000;
2363    Int_t addrStep   = 0x80;
2364    Int_t addrOffsetEBSIA = 0x20;
2365
2366    for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fNTimeBin; iTimeBin++) {
2367       for (Int_t iChannel = 0; iChannel < fgkNADC; iChannel++) {
2368          if(broadcast==kFALSE)
2369             fTrapConfig->PrintDatx(os, addrOffset+iChannel*addrStep+addrOffsetEBSIA+iTimeBin, (fADCF[iChannel][iTimeBin]/4), GetRobPos(),  GetMcmPos());
2370          else
2371             fTrapConfig->PrintDatx(os, addrOffset+iChannel*addrStep+addrOffsetEBSIA+iTimeBin, (fADCF[iChannel][iTimeBin]/4), 0, 127);
2372       }
2373       os << std::endl;
2374    }
2375 }
2376
2377
2378 void AliTRDmcmSim::PrintPidLutHuman()
2379 {
2380   // print PID LUT in human readable format
2381
2382    UInt_t result;
2383
2384    UInt_t addrEnd = AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTStart + fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTLength)/4; // /4 because each addr contains 4 values
2385    UInt_t nBinsQ0 = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTnbins);
2386
2387    std::cout << "nBinsQ0: " << nBinsQ0 << std::endl;
2388    std::cout << "LUT table length: " << fTrapConfig->GetDmemUnsigned(AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTLength) << std::endl;
2389
2390    for(UInt_t addr=AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTStart; addr< addrEnd; addr++) {
2391       result = fTrapConfig->GetDmemUnsigned(addr);
2392       std::cout << addr << " # x: " << ((addr-AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTStart)%((nBinsQ0)/4))*4 << ", y: " <<(addr-AliTRDtrapConfig::fgkDmemAddrLUTStart)/(nBinsQ0/4)
2393                 << "  #  " <<((result>>0)&0xFF)
2394                 << " | "  << ((result>>8)&0xFF)
2395                 << " | "  << ((result>>16)&0xFF)
2396                 << " | "  << ((result>>24)&0xFF) << std::endl;
2397    }
2398 }