Subversion Repositories f9daq

Rev

Rev 47 | Go to most recent revision | Blame | Compare with Previous | Last modification | View Log | RSS feed

  1. //////////////////////////////////////////
  2. // Data to root conversion root script
  3. //
  4. // Contributors: Rok Pestotnik, Rok Dolenec, Dino Tahirovic
  5. //
  6. // 3/1/2014 TDC cut relative to tdc offset
  7. // 22/3/2014 reverted to 2d scan (l2d.cpp)
  8.  
  9. #include "stdio.h"
  10. #include "TROOT.h"
  11. #include "TFile.h"
  12. #include "TNtuple.h"
  13. #include "TH1F.h"
  14. #include "TH2F.h"
  15. #include "TF1.h"
  16. #include "TMath.h"
  17. #include "TStyle.h"
  18. #include "TCanvas.h"
  19. #include "TLine.h"
  20. #include "zlib.h"
  21.  
  22. // ------------------------------------------------------------------------------
  23.  
  24. #define POSMARG 1000
  25.  
  26. #define READBUFFERLENGTH 10000
  27.  
  28. // data format
  29. #define MAXDATA 16
  30. #define NCH 64
  31. #define TDC_BIN 1.0416 // 1 TDC bin in ns
  32. #define MIKRO_BIN 0.49609/1000. //1 mikro step in mm; stage MM3MF
  33. #define OFFSETX 5220  // Right edge of SiPM+Lightguide
  34. #define OFFSETY 5860 // Lower edge of SiPM+Lightguide
  35.  
  36. #define RUNREC_ID 1
  37. #define ENDREC_ID 2
  38. #define POSREC_ID 3
  39. #define EVTREC_ID 4
  40. #define THRREC_ID 5
  41.  
  42. typedef struct {
  43.   unsigned int id,len;
  44.   unsigned int fver,time;
  45.   unsigned int nev,nch,ped,xy;
  46.   int nx,x0,dx,ny,y0,dy;
  47. } RUNREC;
  48. RUNREC *runrec;
  49. RUNREC run;
  50.  
  51. typedef struct {
  52.   unsigned int id,len;
  53.   unsigned int time;
  54. } ENDREC;
  55. ENDREC *endrec;
  56.  
  57. typedef struct {
  58.   unsigned int id,len;
  59.   unsigned int time;
  60.   int ix;
  61.   int x;
  62.   int xset;
  63.   int iy;
  64.   int y;
  65.   int yset;
  66. } POSREC;
  67. POSREC *posrec;
  68. POSREC pos;
  69.  
  70. typedef struct {
  71.     unsigned int id;
  72.     unsigned int len;
  73.     unsigned int nev;
  74.     } EVTREC;
  75. EVTREC *evtrec;
  76.  
  77. typedef struct {
  78.   unsigned int id;
  79.   unsigned int len;
  80.   unsigned int threshold;
  81. } THRREC;
  82. THRREC *thrrec;
  83. THRREC thr;
  84.  
  85. double padCenter[NCH][2];
  86.  
  87. int position(int, int, int);
  88.  
  89. // ------------------------------------------------------------------------------
  90.  
  91. int analysisScan(char* dfile0="test", int dbg=0, double tdcCut=5.0)
  92. {
  93.  
  94.   const double c_tdcOffset = +97*TDC_BIN; // ns, SiPM4    
  95.   printf(" Data to root conversion program\nUsage:\nd2r(input file name <without .dat>, debug on/off, TDC cut +-[ns])\n\n");
  96.   printf(" OFFSETS: \n     x: %d\n     y: %d\n     t:%f\n", OFFSETX, OFFSETY, c_tdcOffset);
  97.  
  98.   char fullname[256];
  99.   char sbuff[256];
  100.   FILE *fp;
  101.  
  102.   //Chanel information
  103.  
  104.   double tdcOffset[NCH];
  105.   sprintf(fullname, "sipmScan.ini");
  106.   if( (fp=fopen(fullname, "rt")) == NULL )
  107.     printf("Cannot open pad centers file %s !!!\n", fullname);
  108.   else {
  109.     printf("Opened pad centers file %s\n", fullname);
  110.     char* result = fgets(sbuff,256, fp);
  111.     if (dbg) printf("Read buffer %s\n", result);
  112.     printf("%s", sbuff);
  113.     for(int i=0; i<NCH; i++) {
  114.       int channel;
  115.       int message = fscanf(fp, "%d %lf %lf %lf\n", &channel, &padCenter[i][0], &padCenter[i][1], &tdcOffset[i]);
  116.       if (dbg) printf("Read d2r.ini returned %d\n", message);
  117.     }
  118.     fclose(fp);
  119.   }
  120.   for(int i=0; i<NCH; i++) {
  121.     tdcOffset[i] += c_tdcOffset;
  122.     printf("%.2lf %.2lf %.2lf\n", padCenter[i][0], padCenter[i][1], tdcOffset[i]);
  123.     }
  124.  
  125.   //TDC correction parameters
  126. /*
  127.   double corpar[NCH][3]={ {-0.8, 25, 0},
  128.                           {-0.8, 25, 0},
  129.                           {-0.8, 25, 0},
  130.                           {-0.8, 25, 0},
  131.                           {-0.8, 25, 0},
  132.                           {-0.8, 25, 0},
  133.                           {-0.8, 25, 0},
  134.                           {-0.8, 25, 0} };
  135.   sprintf(fullname, "data/%s_cor.txt", dfile0);
  136.   if( (fp=fopen(fullname, "rt")) == NULL )
  137.     printf("Cannot open parameter file %s !!!\n", fullname);
  138.   else {
  139.     printf("Opened parameter file %s\n", fullname);
  140.     for(int i=0; i<NCH; i++) {
  141.       fscanf(fp, "%lf %lf %lf\n", &corpar[i][0], &corpar[i][1], &corpar[i][2]);*/
  142.       /*// check if parameters make sense
  143.       if( (corpar[i][0] < (tdcmi-0.2*tdcmi)) || ((tdcma+0.2*tdcma) < corpar[i][0]) ||
  144.           (corpar[i][1] < 0) || (1e4*TDC_BIN < corpar[i][1]) ||
  145.           (1e4 < TMath::Abs(corpar[i][2])) ) {
  146.         printf("Warning: parameters for ch%d out of limits -> using default!\n", i);
  147.         corpar[i][0]=2200*TDC_BIN; corpar[i][1]=1000*TDC_BIN; corpar[i][2]=-100*TDC_BIN;
  148.       }*/
  149. /*    }
  150.     fclose(fp);
  151.   }*/
  152.   //for(int i=0; i<NCH; i++) printf("%.2lf %.2lf %.2lf\n", corpar[i][0], corpar[i][1], corpar[i][2]);
  153.    
  154.    
  155.         //histograms
  156.         char hname[256];
  157.         //double tdc;
  158.         TH2F *htdc;
  159.   TH2F* h_correctedTDC;
  160.         TH1F *hnhitsx[NCH], *hnhitsy[NCH];
  161.         TH2F *h2d[NCH];
  162.        
  163.         TNtuple *nt;
  164.        
  165.         //data buffer
  166.         unsigned int readbuf[READBUFFERLENGTH];
  167.         unsigned int buf[READBUFFERLENGTH];
  168.        
  169.        
  170.        
  171.        
  172.        
  173.         //data file
  174.         gzFile dfp;
  175.         char dfile[256];
  176.         int ftype=0;
  177.         int fcount=1;
  178.         do {
  179.           switch(ftype++) {
  180.             case 0:
  181.               sprintf(dfile, "./data/%s_file%02d.dat", dfile0, fcount);
  182.               break;
  183.             case 1:
  184.               sprintf(dfile, "./data/%s_file%02d.dat.gz", dfile0, fcount);
  185.               break;
  186.             case 2:
  187.               sprintf(dfile, "./data/%s_file%02d.gz", dfile0, fcount);
  188.               break;
  189.             default:
  190.         printf("  Cannot find data file for %s !!!\n", dfile0);
  191.         return -1;
  192.           }
  193.           dfp=gzopen(dfile,"rb");
  194.         } while(!dfp);
  195.         printf("Opened data file %s\n", dfile);
  196.                
  197.         //opens ROOT file
  198.         //TFile *rootfile;
  199.         char fnameroot[256];
  200.         sprintf(fnameroot, "root/%s.root", dfile0);
  201.         //rootfile = (TFile *) gROOT->FindObjectAny(dfile0);
  202.         //if (rootfile!=NULL) {printf("!!!\n");rootfile->Close();}
  203.         //rootfile = new TFile(fnameroot);
  204.         //if(rootfile) rootfile->Close();
  205.         TFile* rootfile = new TFile(fnameroot,"RECREATE",dfile0);
  206.                        
  207. // -----------------------------------------------
  208.         // loop trough records
  209.         unsigned int rec_id, rec_len;
  210.         unsigned int ulsize = sizeof(unsigned int);
  211.         //unsigned int ulsize = 4;
  212.         if (dbg) printf("Size of unsigned int: %lu\n", sizeof(unsigned int));
  213.         int ceve=0;
  214.         int end_of_file = 0;
  215.        
  216.         int ii;
  217.         int nint;
  218.         int nb;
  219.         int status;
  220.        
  221.         while(1) {     
  222.                 if(gzeof(dfp)) end_of_file = 1;        
  223.  
  224.                 gzread(dfp, (voidp)&readbuf, 2*ulsize);
  225.                 rec_id=readbuf[0];
  226.                 rec_len=readbuf[1];
  227.                
  228.                
  229.                 if(dbg) printf("-----------------------------------------------\n");
  230.                 if(dbg) printf("[%d] rec_id = %d | rec_len = %u\n", ceve, rec_id, rec_len);
  231.  
  232.                 switch(rec_id)
  233.                 {              
  234.                         case RUNREC_ID:
  235.                                 gzread(dfp, (voidp)&readbuf[2], (rec_len-2*ulsize));
  236.                                 runrec = (RUNREC*) readbuf;
  237.                           run = *runrec;
  238.                                
  239.                                 if(dbg) {
  240.                                         printf("RUNREC_ID\n");
  241.                                         printf("id = %d, len = %d, time = %d\n", run.id, run.len, run.time);
  242.                                         printf("nev = %d, nch = %d\n", run.nev, run.nch);
  243.                                         printf("nx = %d, x0 = %d, dx = %d\n", run.nx, run.x0, run.dx);
  244.                                         printf("ny = %d, y0 = %d, dy = %d\n", run.ny, run.y0, run.dy);
  245.                                 }
  246.                                
  247.                                 //create histograms
  248.                                 nt = new TNtuple("nt", "nt", "ch:x:y:tdc");
  249.                                 sprintf(hname, "htdc");
  250.                                 htdc = (TH2F*) gROOT->FindObject(hname);
  251.                                 if (htdc) delete htdc;
  252.                                 htdc = new TH2F("htdc","Raw TDC;TDC channel;SiPM channel",512,0,512,NCH,0,NCH);
  253.                                 h_correctedTDC = (TH2F*) gROOT->FindObject("h_correctedTDC");
  254.                                 if (h_correctedTDC) delete h_correctedTDC;
  255.                                 h_correctedTDC = new TH2F("h_correctedTDC","Corrected TDC;t [ns];SiPM channel",33, -16.5*TDC_BIN,16.5*TDC_BIN,NCH,0,NCH);
  256.         //TH1F* gsumV673A[NCH/16] = new TH1F(hn,hname,256,-0.5,255.5);
  257.                                 for(int i=0; i<NCH; i++) {
  258.                                   /*   
  259.                                         sprintf(hname, "htdcpos%d", i);
  260.                                         htdcpos[i] = (TH1F*)gROOT->FindObject(hname);
  261.                                         if(htdcpos[i]) delete htdcpos[i];
  262.                                         htdcpos[i] = new TH1F(hname, hname, 512, 0, 512*TDC_BIN);
  263.                                        
  264.                                         sprintf(hname, "htdc%d", i);
  265.                                         htdc[i] = (TH1F*)gROOT->FindObject(hname);
  266.                                         if(htdc[i]) delete htdc[i];
  267.                                         htdc[i] = new TH1F(hname, hname, 512, 0*TDC_BIN, 512*TDC_BIN);
  268.                                         */
  269.                                        
  270.                                        
  271.                                         sprintf(hname, "hnhitsx%d", i);
  272.                                         hnhitsx[i] = (TH1F*)gROOT->FindObject(hname);
  273.                                         if(hnhitsx[i]) delete hnhitsx[i];
  274.                                         hnhitsx[i] = new TH1F(hname, hname, run.nx,
  275.                                                                             (run.x0 - OFFSETX - 0.5*run.dx)*MIKRO_BIN,
  276.                                                                             (run.x0 - OFFSETX + (run.nx-0.5)*run.dx)*MIKRO_BIN);
  277.                                        
  278.                                         sprintf(hname, "hnhitsy%d", i);
  279.                                         hnhitsy[i] = (TH1F*)gROOT->FindObject(hname);
  280.                                         if(hnhitsy[i]) delete hnhitsy[i];
  281.                                         //hnhitsy[i] = new TH1F(hname, hname, run.ny, (run.y0-0.5*run.dy)*MIKRO_BIN, (run.y0+(run.ny-0.5)*run.dy)*MIKRO_BIN);
  282.                                         hnhitsy[i] = new TH1F(hname, hname, run.ny,
  283.                                                                             (run.y0 - 0.5*run.dy - OFFSETY)*MIKRO_BIN,
  284.                                                                             (run.y0 + (run.ny-0.5)*run.dy - OFFSETY)*MIKRO_BIN);
  285.                                         //hnhitsy[i] = new TH1F(hname, hname, 100, 0,100);
  286.                                        
  287.                                         sprintf(hname, "h2d%d", i);
  288.                                         h2d[i] = (TH2F*)gROOT->FindObject(hname);
  289.                                         if(h2d[i]) delete h2d[i];
  290.                                         h2d[i] = new TH2F(hname, hname, run.nx,
  291.                                                                         (run.x0 - OFFSETX - 0.5*run.dx)*MIKRO_BIN,
  292.                                                                         (run.x0 - OFFSETX + (run.nx-0.5)*run.dx)*MIKRO_BIN,
  293.                                                                         run.ny,
  294.                                                                         (run.y0 - OFFSETY - 0.5*run.dy)*MIKRO_BIN,
  295.                                                                         (run.y0 - OFFSETY + (run.ny-0.5)*run.dy)*MIKRO_BIN);
  296.                                 }
  297.                                
  298.                                 break;
  299.                        
  300.                         case POSREC_ID:
  301.                                 gzread(dfp, (voidp)&readbuf[2], (rec_len-2*ulsize));
  302.                                 posrec = (POSREC *) readbuf;
  303.                                 pos=*posrec;
  304.                                
  305.                                 if(dbg) {
  306.                                         printf("POSREC_ID\n");
  307.                                         printf("id = %d, len = %d, time = %d\n", posrec->id, posrec->len, posrec->time);
  308.                                         printf("ix = %d, x = %d, xset = %d\n", posrec->ix, posrec->x, posrec->xset);
  309.                                         printf("iy = %d, y = %d, yset = %d\n", posrec->iy, posrec->y, posrec->yset);
  310.                                 } else  printf("        [%d,%d] %d, %d\n", pos.ix, pos.iy, pos.xset, pos.yset);
  311.                                
  312.                                 break;
  313.                                
  314.                         case EVTREC_ID:
  315.                           gzread(dfp, (voidp)&readbuf[2], ulsize); // last field of event record
  316.                           evtrec = (EVTREC *) readbuf;
  317.                           //evtrec->nev = buf[0];
  318.                           //if (rec_len < 0 || rec_len > 10000) {
  319.                           if (rec_len > READBUFFERLENGTH) {
  320.                             printf("Len %u\n", rec_len);
  321.                             return(0);
  322.                             }
  323.                           nb = rec_len - 3*ulsize; // no. of bytes to read
  324.                                 gzread(dfp, (voidp)&buf, nb);
  325.        
  326.                                 if(dbg) {
  327.                                         printf("EVTREC_ID\n");
  328.                                         printf("id = %d, len = %d, nev = %d\n", evtrec->id, evtrec->len, evtrec->nev);
  329.                                         //for(int datai = 0; datai < NCH; datai++) printf("%u ", evtrec->data[datai]);
  330.                                         //printf("\n");
  331.                                         //for(int datai = NCH; datai < NCH+NCH; datai++) printf("%u ", evtrec->data[datai]);
  332.                                         //printf("\n");
  333.                                         break;
  334.                                 }
  335.                                
  336.                                 nint = nb / ulsize; // no. of subrecords
  337.                                 if (dbg) printf("No. of subrecords %d \n", nint);
  338.                                 ii=0;
  339.         while (ii<nint){
  340.           int recid = buf[ii++];
  341.           int len   = buf[ii++];
  342.           if (dbg) printf("Buffer pointer %d\n", ii);    
  343.           unsigned int *dbuf = (unsigned int *)&buf[ii];
  344.           //if (n%1000==0)
  345.                 if (dbg) printf("%d 0x%03x Len=%d\n",evtrec->nev,recid,len);
  346.           //unsigned short edge;
  347.           //int nhits;
  348.                                   if (recid==0x140 || recid==0x141) {
  349.             for (int i=0; i<len; i++) {
  350.               int data      =  dbuf[i] & 0xFFFF ;
  351.               int edge_type = (dbuf[i]>>16)&0x1  ;
  352.               int overflow  = (dbuf[i]>>17)&0x1  ;
  353.               int tdc_num   = (dbuf[i]>>25)&0x1  ;
  354.               int channel   = ((dbuf[i]>>18)&0x1F) | tdc_num<<5 ;
  355.               int ev_dat    = (dbuf[i]>>23)&0x1  ;    
  356.               int last_dat  = (dbuf[i]>>30)&0x1  ;
  357.               int nval_dat  = (dbuf[i]>>31)&0x1  ;
  358.               if (dbg){
  359.                 if (ev_dat) printf("Event %d\n",data);
  360.                 else printf("ch=%d edge=%d ev=%d data=%d last=%d nval=%d\n",
  361.                 channel, edge_type,ev_dat,data,last_dat,nval_dat);
  362.               }
  363.               if (!ev_dat){
  364.                 if (!edge_type && !overflow) {
  365.                   htdc->Fill(data, channel);
  366.                   if(dbg) printf("ch: %d tdc: %d\n", channel, data);
  367.                   if (dbg) nt->Fill(channel, pos.ix, pos.iy, data);
  368.                   double tdcmin=tdcOffset[channel] - tdcCut;
  369.                   double tdcmax=tdcOffset[channel] + tdcCut;
  370.                   double time = data*TDC_BIN;
  371.                   if(time >= tdcmin && time <= tdcmax) {
  372.                     h_correctedTDC->Fill((time - tdcOffset[channel]), channel);
  373.                     hnhitsx[channel]->Fill((pos.xset - OFFSETX) * MIKRO_BIN);
  374.                     hnhitsy[channel]->Fill((pos.yset - OFFSETY) * MIKRO_BIN);          
  375.                     //h_threshold->Fill(channel, thr.threshold);
  376.                     //if (position(pos.xset-OFFSETX, pos.yset-OFFSETY, channel)) {
  377.                     h2d[channel]->Fill((pos.xset - OFFSETX) * MIKRO_BIN, (pos.yset - OFFSETY) * MIKRO_BIN);
  378.                     //}
  379.                   }
  380.                   //gV673A->Fill(data,channel);
  381.                   //gsumV673A[channel/16]->Fill(data);
  382.                 }
  383.               }
  384.               if (last_dat) break;
  385.             }        
  386.           } // if (recid== 0x140 || recid== 0x141)
  387.           ii += len;
  388.         } //while
  389.  
  390. // events ------------------------------------------------------------------------------------------
  391. // fill histograms
  392. /*  
  393.         for(int i=0; i<NCH; i++) {
  394.           //tdc=((double)evtrec->data[i])*TDC_BIN - tdcoffset[i];
  395.           //adc=(double)evtrec->data[i+NCH]-adcoffset[i];
  396.           if (gNtWrite) nt->Fill(i,pos.ix,pos.iy,tdc);
  397.           //if( (qdcmi < adc) && (adc < qdcma) ) {
  398.             htdc[i]->Fill(tdc);
  399.             //}
  400.           //hadc[i]->Fill(adc);
  401.           //hcor[i]->Fill(adc,tdc);    
  402.           //if(adc > corpar[i][2])
  403.             //hctdc[i]->Fill( tdc - (corpar[i][0] + corpar[i][1]/TMath::Sqrt(adc - corpar[i][2])) );            
  404.  
  405.           if( (abs(padcenter[i][0] - pos.xset) < POSMARG) && (abs(padcenter[i][1] - pos.yset) < POSMARG) ) {
  406.             htdcpos[i]->Fill(tdc);
  407.             //hadcpos[i]->Fill(adc);
  408.             //hcorpos[i]->Fill(adc,tdc);    
  409.             //if(adc > corpar[i][2])
  410.               //hctdcpos[i]->Fill( tdc - (corpar[i][0] + corpar[i][1]/TMath::Sqrt(adc - corpar[i][2])) );            
  411.           }
  412.          
  413.           if((tdcmi < tdc) && (tdc < tdcma)) {            
  414.             //hadc_cut[i]->Fill(adc);    
  415.             hnhitsx[i]->Fill((pos.xset - OFFSETX) * MIKRO_BIN);
  416.             hnhitsy[i]->Fill((pos.yset - OFFSETY) * MIKRO_BIN);
  417.             h2d[i]->Fill((pos.xset - OFFSETX) * MIKRO_BIN, (pos.yset - OFFSETY) * MIKRO_BIN);
  418.            
  419.             //if(i==4) adc1=adc;
  420.             //if(i==5) adc2=adc;
  421.           }  
  422.         } */
  423.                                 break;
  424.                  
  425.                   case THRREC_ID:
  426.                     status = gzread(dfp, (voidp)&readbuf[2], (rec_len-2*ulsize));
  427.                     thrrec = (THRREC*) readbuf;
  428.                     thr = *thrrec;
  429.                     if (dbg) printf("THRREC id = %d len = %d threshold %d\n",
  430.                                     thrrec->id, thrrec->len, thrrec->threshold);
  431.                     break;
  432.                        
  433.                         case ENDREC_ID:
  434.                                 gzread(dfp, (voidp)&readbuf[2], (rec_len-2*ulsize));
  435.                                 endrec = (ENDREC *) readbuf;
  436.                                
  437.                                 if(dbg) {
  438.                                         printf("ENDREC_ID\n");
  439.                                         printf("id = %d, len = %d, time = %d\n", endrec->id, endrec->len, endrec->time);
  440.                                 } else printf(" ENDREC\n");
  441.                                
  442.         fcount++;
  443.         switch(ftype-1) {
  444.             case 0:
  445.               sprintf(dfile, "./data/%s_file%02d.dat", dfile0, fcount);
  446.               break;
  447.             case 1:
  448.               sprintf(dfile, "./data/%s_file%02d.dat.gz", dfile0, fcount);
  449.               break;
  450.             case 2:
  451.               sprintf(dfile, "./data/%s_file%02d.gz", dfile0, fcount);
  452.               break;
  453.           }
  454.        
  455.         if(dfp) gzclose(dfp);
  456.                
  457.         dfp=gzopen(dfile,"rb");
  458.         if(!dfp) {
  459.           printf("      Cannot open data file: %s ---> Exiting\n", dfile);
  460.                 end_of_file = 1;
  461.         } else {
  462.           printf("      Opened data file: %s\n", dfile);
  463.           end_of_file = 0;
  464.         }
  465.                        
  466.                                 break;
  467.                        
  468.                         default:
  469.                                 printf("switch(rec_id): default !!!\n");
  470.                                 end_of_file = 1;
  471.                                 break;
  472.                 }
  473.                                
  474.                 ceve++;
  475.                 if( (ceve%50000) == 0) printf(" Current event = %d\n", ceve);
  476.                 //if(dbg) if( ceve>dbg ) break;
  477.                 if(end_of_file) break;
  478.         }
  479.  
  480.         if(dfp) {
  481.           gzclose(dfp);
  482.           delete dfp;
  483.         }
  484.         if(dbg) return 1;      
  485.         if(rootfile) {
  486.           nt->Write();
  487.                 rootfile->Write();
  488.                 printf("Saved to %s\n", fnameroot);
  489.                 rootfile->Close();
  490.                 delete rootfile;
  491.         }              
  492.        
  493.         return 1;
  494. }
  495.  
  496. int position(int x, int y, int channel)
  497. {
  498.   int flag = 0;
  499.   if ( (x > (padCenter[channel][0] - 5040)) && (x < (padCenter[channel][0] + 5040)) &&
  500.       (y > (padCenter[channel][1] - 5040)) && (y < (padCenter[channel][1] + 5040)) ) flag = 1;
  501.   return flag;
  502. }
  503.