ZDC/AliZDC.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 //                      Zero Degree Calorimeter                              //
  21 //           This class contains the basic functions for the ZDCs;           //
  22 //            functions specific to one particular geometry are              //
  23 //                      contained in the derived classes                     //
  24 //                                                                           //
  25 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  26
  27 // --- ROOT system
  28 #include <TBRIK.h>
  29 #include <TGeometry.h>
  30 #include <TNode.h>
  31 #include <TTree.h>
  32 #include <TFile.h>
  33 #include <TSystem.h>
  34
  35 // --- AliRoot header files
  36 #include "AliDetector.h"
  37 #include "AliZDC.h"
  38 #include "AliZDCHit.h"
  39 #include "AliZDCSDigit.h"
  40 #include "AliZDCDigit.h"
  41 #include "AliZDCDigitizer.h"
  42 #include "AliZDCRawStream.h"
  43 #include "AliZDCCalibData.h"
  44
  45 #include "AliRawDataHeader.h"
  46 #include "AliLoader.h"
  47 #include "AliRun.h"
  48 #include "AliMC.h"
  49 #include "AliLog.h"
  50
  51
  52 ClassImp(AliZDC)
  53
  54 AliZDC *gZDC;
  55
  56 //_____________________________________________________________________________
  57 AliZDC::AliZDC()
  58 {
  59   //
  60   // Default constructor for the Zero Degree Calorimeter base class
  61   //
  62
  63   fIshunt     = 1;
  64   fNoShower   = 0;
  65
  66   fHits       = 0;
  67   fNhits      = 0;
  68
  69   fDigits     = 0;
  70   fNdigits    = 0;
  71
  72   fCalibData  = 0;
  73
  74 }
  75
  76 //_____________________________________________________________________________
  77 AliZDC::AliZDC(const char *name, const char *title)
  78   : AliDetector(name,title)
  79 {
  80   //
  81   // Standard constructor for the Zero Degree Calorimeter base class
  82   //
  83
  84   fIshunt   = 1;
  85   fNoShower = 0;
  86
  87   // Allocate the hits array
  88   fHits   = new TClonesArray("AliZDCHit",1000);
  89   gAlice->GetMCApp()->AddHitList(fHits);
  90
  91   char sensname[5],senstitle[25];
  92   sprintf(sensname,"ZDC");
  93   sprintf(senstitle,"ZDC dummy");
  94   SetName(sensname); SetTitle(senstitle);
  95
  96   fDigits     = 0;
  97   fNdigits    = 0;
  98
  99   fCalibData  = 0;
 100
 101   gZDC=this;
 102
 103 }
 104 //____________________________________________________________________________
 105 AliZDC::~AliZDC()
 106 {
 107   //
 108   // ZDC destructor
 109   //
 110
 111   fIshunt   = 0;
 112   gZDC=0;
 113
 114   delete fCalibData;
 115
 116 }
 117 //_____________________________________________________________________________
 118 void AliZDC::AddHit(Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits)
 119 {
 120   //
 121   //            Add a ZDC hit to the hit list.
 122   // -> We make use of 2 array of hits:
 123   // [1]  fHits (the usual one) that contains hits for each PRIMARY
 124   // [2]  fStHits that contains hits for each EVENT and is used to
 125   //      obtain digits at the end of each event
 126   //
 127
 128   static Float_t primKinEn, xImpact, yImpact, sFlag;
 129
 130   AliZDCHit *newquad, *curprimquad;
 131   newquad = new AliZDCHit(fIshunt, track, vol, hits);
 132   TClonesArray &lhits = *fHits;
 133
 134   if(fNhits==0){
 135       // First hit -> setting flag for primary or secondary particle
 136       Int_t primary = gAlice->GetMCApp()->GetPrimary(track);
 137       if(track != primary){
 138         newquad->SetSFlag(1);  // SECONDARY particle entering the ZDC
 139       }
 140       else if(track == primary){
 141         newquad->SetSFlag(0);  // PRIMARY particle entering the ZDC
 142       }
 143       sFlag     = newquad->GetSFlag();
 144       primKinEn = newquad->GetPrimKinEn();
 145       xImpact   = newquad->GetXImpact();
 146       yImpact   = newquad->GetYImpact();
 147    }
 148    else{
 149       newquad->SetPrimKinEn(primKinEn);
 150       newquad->SetXImpact(xImpact);
 151       newquad->SetYImpact(yImpact);
 152       newquad->SetSFlag(sFlag);
 153    }
 154
 155   Int_t j;
 156   for(j=0; j<fNhits; j++){
 157     // If hits are equal (same track, same volume), sum them.
 158      curprimquad = (AliZDCHit*) lhits[j];
 159      if(*curprimquad == *newquad){
 160         *curprimquad = *curprimquad+*newquad;
 161         delete newquad;
 162         return;
 163      }
 164   }
 165
 166     //Otherwise create a new hit
 167     new(lhits[fNhits]) AliZDCHit(newquad);
 168     fNhits++;
 169
 170     delete newquad;
 171 }
 172
 173 //_____________________________________________________________________________
 174 void AliZDC::BuildGeometry()
 175 {
 176   //
 177   // Build the ROOT TNode geometry for event display
 178   // in the Zero Degree Calorimeter
 179   // This routine is dummy for the moment
 180   //
 181
 182   TNode *node, *top;
 183   TBRIK *brik;
 184   const int kColorZDC  = kBlue;
 185
 186   //
 187   top=gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
 188
 189   // ZDC
 190     brik = new TBRIK("S_ZDC","ZDC box","void",300,300,5);
 191     top->cd();
 192     node = new TNode("ZDC","ZDC","S_ZDC",0,0,600,"");
 193     node->SetLineColor(kColorZDC);
 194     fNodes->Add(node);
 195 }
 196
 197 //_____________________________________________________________________________
 198 Int_t AliZDC::DistancetoPrimitive(Int_t , Int_t ) const
 199 {
 200   //
 201   // Distance from the mouse to the Zero Degree Calorimeter
 202   // Dummy routine
 203   //
 204   return 9999;
 205 }
 206
 207 //____________________________________________________________________________
 208 Float_t AliZDC::ZMin(void) const
 209 {
 210   // Minimum dimension of the ZDC module in z
 211   return -11600.;
 212 }
 213
 214 //____________________________________________________________________________
 215 Float_t AliZDC::ZMax(void) const
 216 {
 217   // Maximum dimension of the ZDC module in z
 218   return -11750.;
 219 }
 220
 221
 222 //_____________________________________________________________________________
 223 void AliZDC::MakeBranch(Option_t *opt, const char * /*file*/)
 224 {
 225   //
 226   // Create Tree branches for the ZDC
 227   //
 228
 229   char branchname[10];
 230   sprintf(branchname,"%s",GetName());
 231
 232   const char *cH = strstr(opt,"H");
 233
 234   if (cH && fLoader->TreeH())
 235    fHits   = new TClonesArray("AliZDCHit",1000);
 236
 237   AliDetector::MakeBranch(opt);
 238 }
 239
 240 //_____________________________________________________________________________
 241 void AliZDC::Hits2SDigits()
 242 {
 243   // Create summable digits from hits
 244
 245   AliDebug(1,"\n        Entering AliZDC::Hits2Digits() ");
 246
 247   fLoader->LoadHits("read");
 248   fLoader->LoadSDigits("recreate");
 249   AliRunLoader* runLoader = fLoader->GetRunLoader();
 250   AliZDCSDigit sdigit;
 251   AliZDCSDigit* psdigit = &sdigit;
 252
 253   // Event loop
 254   for (Int_t iEvent = 0; iEvent < runLoader->GetNumberOfEvents(); iEvent++) {
 255     Float_t pmCZN = 0, pmCZP = 0, pmQZN[4], pmQZP[4], pmZEM1 = 0, pmZEM2 = 0;
 256     for (Int_t i = 0; i < 4; i++) pmQZN[i] = pmQZP[i] = 0;
 257
 258     runLoader->GetEvent(iEvent);
 259     TTree* treeH = fLoader->TreeH();
 260     Int_t ntracks = (Int_t) treeH->GetEntries();
 261     ResetHits();
 262
 263     // Tracks loop
 264     Int_t sector[2];
 265     for (Int_t itrack = 0; itrack < ntracks; itrack++) {
 266       treeH->GetEntry(itrack);
 267       for (AliZDCHit* zdcHit = (AliZDCHit*)FirstHit(-1); zdcHit;
 268                       zdcHit = (AliZDCHit*)NextHit()) {
 269
 270         sector[0] = zdcHit->GetVolume(0);
 271         sector[1] = zdcHit->GetVolume(1);
 272         if ((sector[1] < 1) || (sector[1] > 4)) {
 273           Error("Hits2SDigits", "sector[0] = %d, sector[1] = %d",
 274                 sector[0], sector[1]);
 275           continue;
 276         }
 277         Float_t lightQ = zdcHit->GetLightPMQ();
 278         Float_t lightC = zdcHit->GetLightPMC();
 279
 280         if (sector[0] == 1) {          //ZN
 281           pmCZN += lightC;
 282           pmQZN[sector[1]-1] += lightQ;
 283         } else if (sector[0] == 2) {   //ZP
 284           pmCZP += lightC;
 285           pmQZP[sector[1]-1] += lightQ;
 286         } else if (sector[0] == 3) {   //ZEM
 287           if (sector[1] == 1) pmZEM1 += lightC;
 288           else                pmZEM2 += lightQ;
 289         }
 290       }//Hits loop
 291     }
 292
 293     // create the output tree
 294     fLoader->MakeTree("S");
 295     TTree* treeS = fLoader->TreeS();
 296     const Int_t kBufferSize = 4000;
 297     treeS->Branch(GetName(), "AliZDCSDigit", &psdigit, kBufferSize);
 298
 299     // Create sdigits for ZN
 300     sector[0] = 1; // Detector = ZN
 301     sector[1] = 0; // Common PM ADC
 302     new(psdigit) AliZDCSDigit(sector, pmCZN);
 303     if (pmCZN > 0) treeS->Fill();
 304     for (Int_t j = 0; j < 4; j++) {
 305       sector[1] = j+1; // Towers PM ADCs
 306       new(psdigit) AliZDCSDigit(sector, pmQZN[j]);
 307       if (pmQZN[j] > 0) treeS->Fill();
 308     }
 309
 310     // Create sdigits for ZP
 311     sector[0] = 2; // Detector = ZP
 312     sector[1] = 0; // Common PM ADC
 313     new(psdigit) AliZDCSDigit(sector, pmCZP);
 314     if (pmCZP > 0) treeS->Fill();
 315     for (Int_t j = 0; j < 4; j++) {
 316       sector[1] = j+1; // Towers PM ADCs
 317       new(psdigit) AliZDCSDigit(sector, pmQZP[j]);
 318       if (pmQZP[j] > 0) treeS->Fill();
 319     }
 320
 321     // Create sdigits for ZEM
 322     sector[0] = 3;
 323     sector[1] = 1; // Detector = ZEM1
 324     new(psdigit) AliZDCSDigit(sector, pmZEM1);
 325     if (pmZEM1 > 0) treeS->Fill();
 326     sector[1] = 2; // Detector = ZEM2
 327     new(psdigit) AliZDCSDigit(sector, pmZEM2);
 328     if (pmZEM2 > 0) treeS->Fill();
 329
 330     // write the output tree
 331     fLoader->WriteSDigits("OVERWRITE");
 332   }
 333
 334   fLoader->UnloadHits();
 335   fLoader->UnloadSDigits();
 336 }
 337
 338 //_____________________________________________________________________________
 339 AliDigitizer* AliZDC::CreateDigitizer(AliRunDigitizer* manager) const
 340 {
 341   // Create the digitizer for ZDC
 342
 343   return new AliZDCDigitizer(manager);
 344 }
 345
 346 //_____________________________________________________________________________
 347 void AliZDC::Digits2Raw()
 348 {
 349   // Convert ZDC digits to raw data
 350
 351   // preliminary format: 12 interger values (ZNC, ZNQ1-4, ZPC, ZPQ1-4, ZEM1,2)
 352   // For the CAEN module V965 we have an header, the Data Words and an End Of Block
 353   UInt_t lADCHeader;
 354   UInt_t lADCData[24];
 355   UInt_t lADCEndBlock;
 356
 357   // load the digits
 358   fLoader->LoadDigits("read");
 359   AliZDCDigit digit;
 360   AliZDCDigit* pdigit = &digit;
 361   TTree* treeD = fLoader->TreeD();
 362   if (!treeD) return;
 363   treeD->SetBranchAddress("ZDC", &pdigit);
 364
 365   // Fill data array
 366   // ADC header
 367   UInt_t lADCHeaderGEO = 0;
 368   UInt_t lADCHeaderCRATE = 0;
 369   UInt_t lADCHeaderCNT = (UInt_t) treeD->GetEntries();
 370
 371   lADCHeader = lADCHeaderGEO << 27 | 0x1 << 25 | lADCHeaderCRATE << 16 |
 372                lADCHeaderCNT << 8 ;
 373
 374   //printf("lADCHeader = %d\n",lADCHeader);
 375
 376   // ADC data word
 377   UInt_t lADCDataGEO = lADCHeaderGEO;
 378   UInt_t lADCDataValue[24];
 379   UInt_t lADCDataOvFlw[24];
 380   for(Int_t i = 0; i < 24; i++){
 381     lADCDataValue[i] = 0;
 382     lADCDataOvFlw[i] = 0;
 383   }
 384   UInt_t lADCDataChannel = 0;
 385
 386   // loop over digits
 387   for (Int_t iDigit = 0; iDigit < treeD->GetEntries(); iDigit++) {
 388     treeD->GetEntry(iDigit);
 389     if (!pdigit) continue;
 390
 391     //ADC data
 392     Int_t index = 0;
 393     if(digit.GetSector(0)!=3){
 394       index = (digit.GetSector(0)-1) + digit.GetSector(1)*4;
 395       lADCDataChannel = (digit.GetSector(0)-1)*8 + digit.GetSector(1);
 396     }
 397     else {
 398       index = 19 + digit.GetSector(1);
 399       lADCDataChannel = 5 + digit.GetSector(1)*8;
 400     }
 401
 402     if ((index < 0) || (index >= 22)) {
 403       Error("Digits2Raw", "sector[0] = %d, sector[1] = %d",
 404             digit.GetSector(0), digit.GetSector(1));
 405       continue;
 406     }
 407
 408     lADCDataValue[index] = digit.GetADCValue(0);
 409     if (lADCDataValue[index] > 2047) lADCDataOvFlw[index] = 1;
 410     lADCDataValue[index+2] = digit.GetADCValue(1);
 411     if (lADCDataValue[index+2] > 2047) lADCDataOvFlw[index+2] = 1;
 412
 413     lADCData[index] =   lADCDataGEO << 27 | lADCDataChannel << 17 |
 414                         lADCDataOvFlw[index] << 12 | (lADCDataValue[index] & 0xfff);
 415     lADCData[index+2] = lADCDataGEO << 27 | lADCDataChannel << 17 | 0x1 << 16 |
 416                         lADCDataOvFlw[index+2] << 12 | (lADCDataValue[index+2] & 0xfff);
 417   }
 418   //for (Int_t i=0;i<24;i++)printf("ADCData[%d] = %d\n",i,lADCData[i]);
 419
 420   // End of Block
 421   UInt_t lADCEndBlockGEO = lADCHeaderGEO;
 422   UInt_t lADCEndBlockEvCount = gAlice->GetEventNrInRun();
 423
 424   lADCEndBlock = lADCEndBlockGEO << 27 | 0x1 << 26 | lADCEndBlockEvCount;
 425
 426   //printf("ADCEndBlock = %d\n",lADCEndBlock);
 427
 428
 429   // open the output file
 430   char fileName[30];
 431   sprintf(fileName, "ZDC_%d.ddl", AliZDCRawStream::kDDLOffset);
 432 #ifndef __DECCXX
 433   ofstream file(fileName, ios::binary);
 434 #else
 435   ofstream file(fileName);
 436 #endif
 437
 438   // write the DDL data header
 439   AliRawDataHeader header;
 440   header.fSize = sizeof(header) + sizeof(lADCHeader) +
 441                  sizeof(lADCData) + sizeof(lADCEndBlock);
 442   //printf("sizeof header = %d, ADCHeader = %d, ADCData = %d, ADCEndBlock = %d\n",
 443   //        sizeof(header),sizeof(lADCHeader),sizeof(lADCData),sizeof(lADCEndBlock));
 444   header.SetAttribute(0);  // valid data
 445   file.write((char*)(&header), sizeof(header));
 446
 447   // write the raw data and close the file
 448   file.write((char*) &lADCHeader, sizeof (lADCHeader));
 449   file.write((char*)(lADCData), sizeof(lADCData));
 450   file.write((char*) &lADCEndBlock, sizeof(lADCEndBlock));
 451   file.close();
 452
 453   // unload the digits
 454   fLoader->UnloadDigits();
 455 }
 456
 457 //______________________________________________________________________
 458 void AliZDC::SetTreeAddress(){
 459   // Set branch address for the Trees.
 460   // Inputs:
 461   //      none.
 462   // Outputs:
 463   //      none.
 464   // Return:
 465   //      none.
 466   if (fLoader->TreeH() && (fHits == 0x0))
 467     fHits   = new TClonesArray("AliZDCHit",1000);
 468
 469   AliDetector::SetTreeAddress();
 470 }
 471
 472
 473 //Calibration methods (by Alberto Colla)
 474
 475
 476 //________________________________________________________________
 477 void AliZDC::CreateCalibData()
 478 {
 479   //
 480   //if (fCalibData) delete fCalibData; // delete previous version
 481   fCalibData = new AliZDCCalibData(GetName());
 482 }
 483 //________________________________________________________________
 484 void AliZDC::WriteCalibData(Int_t option)
 485 {
 486   //
 487   const int kCompressLevel = 9;
 488   char* fnam = GetZDCCalibFName();
 489   if (!fnam || fnam[0]=='\0') {
 490     fnam = gSystem->ExpandPathName("$(ALICE)/$(ALICE_LEVEL)/data/AliZDCCalib.root");
 491     Warning("WriteCalibData","No File Name is provided, using default %s",fnam);
 492   }
 493   TFile* cdfile = TFile::Open(fnam,"UPDATE","",kCompressLevel);
 494
 495   // Writes Calibration Data to current directory.
 496   // User MUST take care of corresponding file opening and ->cd()... !!!
 497   // By default, the object is overwritten. Use 0 option for opposite.
 498   if (option) option = TObject::kOverwrite;
 499   if (fCalibData) fCalibData->Write(0,option);
 500   else if (fCalibData) fCalibData->Write(0,option);
 501
 502   cdfile->Close();
 503   delete cdfile;
 504 }
 505
 506 //________________________________________________________________
 507 void AliZDC::LoadCalibData()
 508 {
 509   //
 510   char* fnam = GetZDCCalibFName();
 511   if (!fnam || fnam[0]=='\0') return;
 512   if (!gAlice->IsFileAccessible(fnam)) {
 513     Error("LoadCalibData","ZDC Calibration Data file is not accessible, %s",fnam);
 514     exit(1);
 515   }
 516   TFile* cdfile = TFile::Open(fnam);
 517
 518   // Loads Calibration Data from current directory.
 519   // User MUST take care of corresponding file opening and ->cd()...!!!
 520   //
 521   if (fCalibData) delete fCalibData; // delete previous version
 522   TString dtname = "Calib_";
 523   dtname += GetName();
 524   fCalibData = (AliZDCCalibData*) gDirectory->Get(dtname.Data());
 525   if (!fCalibData) {
 526     Error("LoadCalibData","No Calibration data found for %s",GetName());
 527     exit(1);
 528   }
 529
 530   cdfile->Close();
 531   delete cdfile;
 532 }
 533
 534
 535 //Calibration methods (by Alberto Colla)