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 Float_t AliZDC::ZMin(void) const
 199 {
 200   // Minimum dimension of the ZDC module in z
 201   return -11600.;
 202 }
 203
 204 //____________________________________________________________________________
 205 Float_t AliZDC::ZMax(void) const
 206 {
 207   // Maximum dimension of the ZDC module in z
 208   return -11750.;
 209 }
 210
 211
 212 //_____________________________________________________________________________
 213 void AliZDC::MakeBranch(Option_t *opt, const char * /*file*/)
 214 {
 215   //
 216   // Create Tree branches for the ZDC
 217   //
 218
 219   char branchname[10];
 220   sprintf(branchname,"%s",GetName());
 221
 222   const char *cH = strstr(opt,"H");
 223
 224   if (cH && fLoader->TreeH())
 225    fHits   = new TClonesArray("AliZDCHit",1000);
 226
 227   AliDetector::MakeBranch(opt);
 228 }
 229
 230 //_____________________________________________________________________________
 231 void AliZDC::Hits2SDigits()
 232 {
 233   // Create summable digits from hits
 234
 235   AliDebug(1,"\n        Entering AliZDC::Hits2Digits() ");
 236
 237   fLoader->LoadHits("read");
 238   fLoader->LoadSDigits("recreate");
 239   AliRunLoader* runLoader = fLoader->GetRunLoader();
 240   AliZDCSDigit sdigit;
 241   AliZDCSDigit* psdigit = &sdigit;
 242
 243   // Event loop
 244   for (Int_t iEvent = 0; iEvent < runLoader->GetNumberOfEvents(); iEvent++) {
 245     Float_t pmCZN = 0, pmCZP = 0, pmQZN[4], pmQZP[4], pmZEM1 = 0, pmZEM2 = 0;
 246     for (Int_t i = 0; i < 4; i++) pmQZN[i] = pmQZP[i] = 0;
 247
 248     runLoader->GetEvent(iEvent);
 249     TTree* treeH = fLoader->TreeH();
 250     Int_t ntracks = (Int_t) treeH->GetEntries();
 251     ResetHits();
 252
 253     // Tracks loop
 254     Int_t sector[2];
 255     for (Int_t itrack = 0; itrack < ntracks; itrack++) {
 256       treeH->GetEntry(itrack);
 257       for (AliZDCHit* zdcHit = (AliZDCHit*)FirstHit(-1); zdcHit;
 258                       zdcHit = (AliZDCHit*)NextHit()) {
 259
 260         sector[0] = zdcHit->GetVolume(0);
 261         sector[1] = zdcHit->GetVolume(1);
 262         if ((sector[1] < 1) || (sector[1] > 4)) {
 263           Error("Hits2SDigits", "sector[0] = %d, sector[1] = %d",
 264                 sector[0], sector[1]);
 265           continue;
 266         }
 267         Float_t lightQ = zdcHit->GetLightPMQ();
 268         Float_t lightC = zdcHit->GetLightPMC();
 269
 270         if (sector[0] == 1) {          //ZN
 271           pmCZN += lightC;
 272           pmQZN[sector[1]-1] += lightQ;
 273         } else if (sector[0] == 2) {   //ZP
 274           pmCZP += lightC;
 275           pmQZP[sector[1]-1] += lightQ;
 276         } else if (sector[0] == 3) {   //ZEM
 277           if (sector[1] == 1) pmZEM1 += lightC;
 278           else                pmZEM2 += lightQ;
 279         }
 280       }//Hits loop
 281     }
 282
 283     // create the output tree
 284     fLoader->MakeTree("S");
 285     TTree* treeS = fLoader->TreeS();
 286     const Int_t kBufferSize = 4000;
 287     treeS->Branch(GetName(), "AliZDCSDigit", &psdigit, kBufferSize);
 288
 289     // Create sdigits for ZN
 290     sector[0] = 1; // Detector = ZN
 291     sector[1] = 0; // Common PM ADC
 292     new(psdigit) AliZDCSDigit(sector, pmCZN);
 293     if (pmCZN > 0) treeS->Fill();
 294     for (Int_t j = 0; j < 4; j++) {
 295       sector[1] = j+1; // Towers PM ADCs
 296       new(psdigit) AliZDCSDigit(sector, pmQZN[j]);
 297       if (pmQZN[j] > 0) treeS->Fill();
 298     }
 299
 300     // Create sdigits for ZP
 301     sector[0] = 2; // Detector = ZP
 302     sector[1] = 0; // Common PM ADC
 303     new(psdigit) AliZDCSDigit(sector, pmCZP);
 304     if (pmCZP > 0) treeS->Fill();
 305     for (Int_t j = 0; j < 4; j++) {
 306       sector[1] = j+1; // Towers PM ADCs
 307       new(psdigit) AliZDCSDigit(sector, pmQZP[j]);
 308       if (pmQZP[j] > 0) treeS->Fill();
 309     }
 310
 311     // Create sdigits for ZEM
 312     sector[0] = 3;
 313     sector[1] = 1; // Detector = ZEM1
 314     new(psdigit) AliZDCSDigit(sector, pmZEM1);
 315     if (pmZEM1 > 0) treeS->Fill();
 316     sector[1] = 2; // Detector = ZEM2
 317     new(psdigit) AliZDCSDigit(sector, pmZEM2);
 318     if (pmZEM2 > 0) treeS->Fill();
 319
 320     // write the output tree
 321     fLoader->WriteSDigits("OVERWRITE");
 322   }
 323
 324   fLoader->UnloadHits();
 325   fLoader->UnloadSDigits();
 326 }
 327
 328 //_____________________________________________________________________________
 329 AliDigitizer* AliZDC::CreateDigitizer(AliRunDigitizer* manager) const
 330 {
 331   // Create the digitizer for ZDC
 332
 333   return new AliZDCDigitizer(manager);
 334 }
 335
 336 //_____________________________________________________________________________
 337 void AliZDC::Digits2Raw()
 338 {
 339   // Convert ZDC digits to raw data
 340
 341   // preliminary format: 12 interger values (ZNC, ZNQ1-4, ZPC, ZPQ1-4, ZEM1,2)
 342   // For the CAEN module V965 we have an header, the Data Words and an End Of Block
 343   UInt_t lADCHeader;
 344   UInt_t lADCData[24];
 345   UInt_t lADCEndBlock;
 346
 347   // load the digits
 348   fLoader->LoadDigits("read");
 349   AliZDCDigit digit;
 350   AliZDCDigit* pdigit = &digit;
 351   TTree* treeD = fLoader->TreeD();
 352   if (!treeD) return;
 353   treeD->SetBranchAddress("ZDC", &pdigit);
 354
 355   // Fill data array
 356   // ADC header
 357   UInt_t lADCHeaderGEO = 0;
 358   UInt_t lADCHeaderCRATE = 0;
 359   UInt_t lADCHeaderCNT = (UInt_t) treeD->GetEntries();
 360
 361   lADCHeader = lADCHeaderGEO << 27 | 0x1 << 25 | lADCHeaderCRATE << 16 |
 362                lADCHeaderCNT << 8 ;
 363
 364   //printf("lADCHeader = %d\n",lADCHeader);
 365
 366   // ADC data word
 367   UInt_t lADCDataGEO = lADCHeaderGEO;
 368   UInt_t lADCDataValue[24];
 369   UInt_t lADCDataOvFlw[24];
 370   for(Int_t i = 0; i < 24; i++){
 371     lADCDataValue[i] = 0;
 372     lADCDataOvFlw[i] = 0;
 373   }
 374   UInt_t lADCDataChannel = 0;
 375
 376   // loop over digits
 377   for (Int_t iDigit = 0; iDigit < treeD->GetEntries(); iDigit++) {
 378     treeD->GetEntry(iDigit);
 379     if (!pdigit) continue;
 380
 381     //ADC data
 382     Int_t index = 0;
 383     if(digit.GetSector(0)!=3){
 384       index = (digit.GetSector(0)-1) + digit.GetSector(1)*4;
 385       lADCDataChannel = (digit.GetSector(0)-1)*8 + digit.GetSector(1);
 386     }
 387     else {
 388       index = 19 + digit.GetSector(1);
 389       lADCDataChannel = 5 + digit.GetSector(1)*8;
 390     }
 391
 392     if ((index < 0) || (index >= 22)) {
 393       Error("Digits2Raw", "sector[0] = %d, sector[1] = %d",
 394             digit.GetSector(0), digit.GetSector(1));
 395       continue;
 396     }
 397
 398     lADCDataValue[index] = digit.GetADCValue(0);
 399     if (lADCDataValue[index] > 2047) lADCDataOvFlw[index] = 1;
 400     lADCDataValue[index+2] = digit.GetADCValue(1);
 401     if (lADCDataValue[index+2] > 2047) lADCDataOvFlw[index+2] = 1;
 402
 403     lADCData[index] =   lADCDataGEO << 27 | lADCDataChannel << 17 |
 404                         lADCDataOvFlw[index] << 12 | (lADCDataValue[index] & 0xfff);
 405     lADCData[index+2] = lADCDataGEO << 27 | lADCDataChannel << 17 | 0x1 << 16 |
 406                         lADCDataOvFlw[index+2] << 12 | (lADCDataValue[index+2] & 0xfff);
 407   }
 408   //for (Int_t i=0;i<24;i++)printf("ADCData[%d] = %d\n",i,lADCData[i]);
 409
 410   // End of Block
 411   UInt_t lADCEndBlockGEO = lADCHeaderGEO;
 412   UInt_t lADCEndBlockEvCount = gAlice->GetEventNrInRun();
 413
 414   lADCEndBlock = lADCEndBlockGEO << 27 | 0x1 << 26 | lADCEndBlockEvCount;
 415
 416   //printf("ADCEndBlock = %d\n",lADCEndBlock);
 417
 418
 419   // open the output file
 420   char fileName[30];
 421   sprintf(fileName, "ZDC_%d.ddl", AliZDCRawStream::kDDLOffset);
 422 #ifndef __DECCXX
 423   ofstream file(fileName, ios::binary);
 424 #else
 425   ofstream file(fileName);
 426 #endif
 427
 428   // write the DDL data header
 429   AliRawDataHeader header;
 430   header.fSize = sizeof(header) + sizeof(lADCHeader) +
 431                  sizeof(lADCData) + sizeof(lADCEndBlock);
 432   //printf("sizeof header = %d, ADCHeader = %d, ADCData = %d, ADCEndBlock = %d\n",
 433   //        sizeof(header),sizeof(lADCHeader),sizeof(lADCData),sizeof(lADCEndBlock));
 434   header.SetAttribute(0);  // valid data
 435   file.write((char*)(&header), sizeof(header));
 436
 437   // write the raw data and close the file
 438   file.write((char*) &lADCHeader, sizeof (lADCHeader));
 439   file.write((char*)(lADCData), sizeof(lADCData));
 440   file.write((char*) &lADCEndBlock, sizeof(lADCEndBlock));
 441   file.close();
 442
 443   // unload the digits
 444   fLoader->UnloadDigits();
 445 }
 446
 447 //______________________________________________________________________
 448 void AliZDC::SetTreeAddress(){
 449   // Set branch address for the Trees.
 450   // Inputs:
 451   //      none.
 452   // Outputs:
 453   //      none.
 454   // Return:
 455   //      none.
 456   if (fLoader->TreeH() && (fHits == 0x0))
 457     fHits   = new TClonesArray("AliZDCHit",1000);
 458
 459   AliDetector::SetTreeAddress();
 460 }
 461
 462
 463 //Calibration methods (by Alberto Colla)
 464
 465
 466 //________________________________________________________________
 467 void AliZDC::CreateCalibData()
 468 {
 469   //
 470   //if (fCalibData) delete fCalibData; // delete previous version
 471   fCalibData = new AliZDCCalibData(GetName());
 472 }
 473 //________________________________________________________________
 474 void AliZDC::WriteCalibData(Int_t option)
 475 {
 476   //
 477   const int kCompressLevel = 9;
 478   char* fnam = GetZDCCalibFName();
 479   if (!fnam || fnam[0]=='\0') {
 480     fnam = gSystem->ExpandPathName("$(ALICE)/$(ALICE_LEVEL)/data/AliZDCCalib.root");
 481     Warning("WriteCalibData","No File Name is provided, using default %s",fnam);
 482   }
 483   TFile* cdfile = TFile::Open(fnam,"UPDATE","",kCompressLevel);
 484
 485   // Writes Calibration Data to current directory.
 486   // User MUST take care of corresponding file opening and ->cd()... !!!
 487   // By default, the object is overwritten. Use 0 option for opposite.
 488   if (option) option = TObject::kOverwrite;
 489   if (fCalibData) fCalibData->Write(0,option);
 490   else if (fCalibData) fCalibData->Write(0,option);
 491
 492   cdfile->Close();
 493   delete cdfile;
 494 }
 495
 496 //________________________________________________________________
 497 void AliZDC::LoadCalibData()
 498 {
 499   //
 500   char* fnam = GetZDCCalibFName();
 501   if (!fnam || fnam[0]=='\0') return;
 502   if (!gAlice->IsFileAccessible(fnam)) {
 503     Error("LoadCalibData","ZDC Calibration Data file is not accessible, %s",fnam);
 504     exit(1);
 505   }
 506   TFile* cdfile = TFile::Open(fnam);
 507
 508   // Loads Calibration Data from current directory.
 509   // User MUST take care of corresponding file opening and ->cd()...!!!
 510   //
 511   if (fCalibData) delete fCalibData; // delete previous version
 512   TString dtname = "Calib_";
 513   dtname += GetName();
 514   fCalibData = (AliZDCCalibData*) gDirectory->Get(dtname.Data());
 515   if (!fCalibData) {
 516     Error("LoadCalibData","No Calibration data found for %s",GetName());
 517     exit(1);
 518   }
 519
 520   cdfile->Close();
 521   delete cdfile;
 522 }
 523
 524
 525 //Calibration methods (by Alberto Colla)