Subversion Repositories f9daq

Rev

Rev 37 | 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. // 5/3/2014 TH3F h_correctedTDC; commented 'delete' commands
  8. // 12/3/2014 declarations of all histos before while{}
  9.  
  10. #include "stdio.h"
  11. #include "TROOT.h"
  12. #include "TFile.h"
  13. #include "TNtuple.h"
  14. #include "TH1F.h"
  15. #include "TH2F.h"
  16. #include "TH3F.h"
  17. #include "TF1.h"
  18. #include "TMath.h"
  19. #include "TStyle.h"
  20. #include "TCanvas.h"
  21. #include "TLine.h"
  22. #include "zlib.h"
  23.  
  24. // ------------------------------------------------------------------------------
  25.  
  26. #define POSMARG 1000
  27.  
  28. #define READBUFFERLENGTH 10000
  29.  
  30. // data format
  31. #define MAXDATA 16
  32. #define NCH 64
  33. #define TDC_BIN 1.0416 // 1 TDC bin in ns
  34. #define MIKRO_BIN 0.49609/1000. //1 mikro step in mm; stage MM3MF
  35. #define OFFSETX 5200  // Right edge of SiPM+Lightguide
  36. #define OFFSETY 5400 // Lower edge of SiPM+Lightguide
  37.  
  38. #define RUNREC_ID 1
  39. #define ENDREC_ID 2
  40. #define POSREC_ID 3
  41. #define EVTREC_ID 4
  42. #define THRREC_ID 5
  43.  
  44. typedef struct {
  45.   unsigned int id,len;
  46.   unsigned int fver,time;
  47.   unsigned int nev,nch,ped,xy;
  48.   unsigned int thLow, thUp, thStep;
  49.   int nx,x0,dx,ny,y0,dy;
  50. } RUNREC;
  51. RUNREC *runrec;
  52. RUNREC run;
  53.  
  54. typedef struct {
  55.   unsigned int id,len;
  56.   unsigned int time;
  57. } ENDREC;
  58. ENDREC *endrec;
  59.  
  60. typedef struct {
  61.   unsigned int id,len;
  62.   unsigned int time;
  63.   int ix;
  64.   int x;
  65.   int xset;
  66.   int iy;
  67.   int y;
  68.   int yset;
  69. } POSREC;
  70. POSREC *posrec;
  71. POSREC pos;
  72.  
  73. typedef struct {
  74.     unsigned int id;
  75.     unsigned int len;
  76.     unsigned int nev;
  77.     } EVTREC;
  78. EVTREC *evtrec;
  79.  
  80. typedef struct {
  81.   unsigned int id;
  82.   unsigned int len;
  83.   unsigned int threshold;
  84. } THRREC;
  85. THRREC *thrrec;
  86. THRREC thr;
  87.  
  88. double padCenter[NCH][2];
  89.  
  90. int position(int, int, int);
  91.  
  92. // ------------------------------------------------------------------------------
  93.  
  94. int analysisThreshold(char* dfile0="test", int dbg=0, double tdcCut=5.0)
  95. {
  96.   const double c_tdcOffset = 368*TDC_BIN; // ns
  97.    
  98.   printf(" Data to root conversion program\nUsage:\nd2r(input file name <without.dat>, debug on/off, TDC cut +-[ns])\n\n");
  99.  
  100.   char fullname[256];
  101.   char sbuff[256];
  102.   FILE *fp;
  103.  
  104.   //Chanel information
  105.  
  106.   double tdcOffset[NCH];
  107.   sprintf(fullname, "d2r.ini");
  108.   if( (fp=fopen(fullname, "rt")) == NULL )
  109.     printf("Cannot open pad centers file %s !!!\n", fullname);
  110.   else {
  111.     printf("Opened pad centers file %s\n", fullname);
  112.     char* result = fgets(sbuff,256, fp);
  113.     if (dbg) printf("Read buffer %s\n", result);
  114.     printf("%s", sbuff);
  115.     for(int i=0; i<NCH; i++) {
  116.       int channel;
  117.       int message = fscanf(fp, "%d %lf %lf %lf\n", &channel, &padCenter[i][0], &padCenter[i][1], &tdcOffset[i]);
  118.       if (dbg) printf("Read d2r.ini returned %d\n", message);
  119.     }
  120.     fclose(fp);
  121.   }
  122.   for(int i=0; i<NCH; i++) {
  123.     tdcOffset[i] += c_tdcOffset;
  124.     printf("%.2lf %.2lf %.2lf\n", padCenter[i][0], padCenter[i][1], tdcOffset[i]);
  125.     }
  126.    
  127.         //data buffer
  128.         unsigned int readbuf[READBUFFERLENGTH];
  129.         unsigned int buf[READBUFFERLENGTH];
  130.        
  131.         //data file
  132.         gzFile dfp;
  133.         char dfile[256];
  134.         int ftype=0;
  135.         int fcount=1;
  136.         do {
  137.           switch(ftype++) {
  138.             case 0:
  139.               sprintf(dfile, "./data/%s_file%02d.dat", dfile0, fcount);
  140.               break;
  141.             case 1:
  142.               sprintf(dfile, "./data/%s_file%02d.dat.gz", dfile0, fcount);
  143.               break;
  144.             case 2:
  145.               sprintf(dfile, "./data/%s_file%02d.gz", dfile0, fcount);
  146.               break;
  147.             default:
  148.         printf("  Cannot find data file for %s !!!\n", dfile0);
  149.         return -1;
  150.           }
  151.           dfp=gzopen(dfile,"rb");
  152.         } while(!dfp);
  153.         printf("Opened data file %s\n", dfile);
  154.                
  155.         //opens ROOT file
  156.         char fnameroot[256];
  157.         sprintf(fnameroot, "root/%s.root", dfile0);
  158.         TFile rootfile(fnameroot,"RECREATE",dfile0);
  159.         if (rootfile.IsZombie()) {
  160.        std::cout << "Error opening file" << std::endl;
  161.        exit(-1);
  162.   }
  163.   if (rootfile.IsOpen()) std::cout << "ROOT file opened for writing." << std::endl;
  164.                
  165.   // -----------------------------------------------
  166.         // loop trough records
  167.         unsigned int rec_id, rec_len;
  168.         unsigned int ulsize = sizeof(unsigned int);
  169.         //unsigned int ulsize = 4;
  170.         if (dbg) printf("Size of unsigned int: %lu\n", sizeof(unsigned int));
  171.         int ceve=0;
  172.         int end_of_file = 0;
  173.        
  174.         int ii;
  175.         int nint;
  176.         int nb;
  177.         int status;
  178.         char hname[256];
  179.         TH2F* htdc = new TH2F("htdc",";TDC channel;SiPM channel",512,-0.5,511.5,NCH,-0.5,NCH-0.5);
  180.   TH3F* h_correctedTDC = new TH3F("h_correctedTDC",";SiPM channel; ASD threshold [V]; t [ns]",
  181.                                                           NCH, -0.5, NCH-0.5,
  182.                                                           101,  1.0, 2.0,
  183.                                                           33, -16.5*TDC_BIN, 16.5*TDC_BIN);
  184.         TH1F* hnhitsx[NCH]; // move to 2d with (channel, position)
  185.         TH1F* hnhitsy[NCH]; //-||-
  186.         TH2F* h2d[NCH];     //-||-
  187.         TH2F* h_threshold = new TH2F("h_threshold",";SiPM ch;Threshold[V]",
  188.                                                     64,-0.5,63.5,
  189.                                                                       101, 1.0, 2.0);
  190.         TH2F* h_ch33 = new TH2F("h_ch33","ch. 33;x;y",100,20000,30000,100,0,10000);
  191.         TNtuple* nt = new TNtuple("nt", "nt", "ch:x:y:tdc");
  192.        
  193.         while(1) {     
  194.                 if(gzeof(dfp)) end_of_file = 1;        
  195.  
  196.                 gzread(dfp, (voidp)&readbuf, 2*ulsize);
  197.                 rec_id=readbuf[0];
  198.                 rec_len=readbuf[1];
  199.                
  200.                
  201.                 if(dbg) printf("-----------------------------------------------\n");
  202.                 if(dbg) printf("[%d] rec_id = %d | rec_len = %u\n", ceve, rec_id, rec_len);
  203.    
  204.     double nSteps = 0;
  205.                 switch(rec_id)
  206.                 {              
  207.                         case RUNREC_ID:
  208.                           if (dbg) printf("RUNREC\n");
  209.                                 gzread(dfp, (voidp)&readbuf[2], (rec_len-2*ulsize));
  210.                                 runrec = (RUNREC *) readbuf;
  211.                           run=*runrec;
  212.                                
  213.                                 if(dbg) {
  214.                                         printf("RUNREC_ID\n");
  215.                                         printf("id = %d, len = %d, time = %d\n", run.id, run.len, run.time);
  216.                                         printf("nev = %d, nch = %d\n", run.nev, run.nch);
  217.                                         printf("nx = %d, x0 = %d, dx = %d\n", run.nx, run.x0, run.dx);
  218.                                         printf("ny = %d, y0 = %d, dy = %d\n", run.ny, run.y0, run.dy);
  219.                                         printf("thLow = %d, thUp = %d, thStep = %d\n", run.thLow, run.thUp, run.thStep);
  220.                                 }
  221.                                
  222.                                 //create histograms
  223.                                 //nt = (TNtuple*) gROOT->FindObject("nt");
  224.                                 //if (nt) delete nt;
  225.                                
  226.                                 //sprintf(hname, "htdc");
  227.                                 //htdc = (TH2F*) gROOT->FindObject(hname);
  228.                                 //if (htdc) delete htdc;
  229.                                 //htdc = new TH2F("htdc",";TDC channel;SiPM channel",512,0,512,NCH,0,NCH);
  230.                                 h_correctedTDC = (TH3F*) gROOT->FindObject("h_correctedTDC");
  231.                                 if (h_correctedTDC) delete h_correctedTDC;
  232.                                 nSteps = (run.thUp - run.thLow)/double(run.thStep) + 1;
  233.                                 if (dbg) printf("nSteps %f\n", nSteps);
  234.                                 h_correctedTDC = new TH3F("h_correctedTDC",";SiPM channel; ASD threshold [V]; t [ns]",
  235.                                                           NCH,
  236.                                                           -0.5,
  237.                                                           NCH-0.5,
  238.                                                           nSteps,  
  239.                                                           (run.thLow - 0.5*run.thStep)/1000.0,
  240.                                                           (run.thUp  + 0.5*run.thStep)/1000.0,
  241.                                                           2*tdcCut+1,
  242.                                                           (-tdcCut - 0.5)*TDC_BIN,
  243.                                                           (tdcCut + 0.5)*TDC_BIN);
  244.         //TH1F* gsumV673A[NCH/16] = new TH1F(hn,hname,256,-0.5,255.5);
  245.                                 for(int i=0; i<NCH; i++) {
  246.                                   /*   
  247.                                         sprintf(hname, "htdcpos%d", i);
  248.                                         htdcpos[i] = (TH1F*)gROOT->FindObject(hname);
  249.                                         if(htdcpos[i]) delete htdcpos[i];
  250.                                         htdcpos[i] = new TH1F(hname, hname, 512, 0, 512*TDC_BIN);
  251.                                        
  252.                                         sprintf(hname, "htdc%d", i);
  253.                                         htdc[i] = (TH1F*)gROOT->FindObject(hname);
  254.                                         if(htdc[i]) delete htdc[i];
  255.                                         htdc[i] = new TH1F(hname, hname, 512, 0*TDC_BIN, 512*TDC_BIN);
  256.                                         */
  257.                                        
  258.                                         sprintf(hname, "hnhitsx%d", i);
  259.                                         hnhitsx[i] = (TH1F*)gROOT->FindObject(hname);
  260.                                         if(hnhitsx[i]) delete hnhitsx[i];
  261.                                         hnhitsx[i] = new TH1F(hname, hname, run.nx,
  262.                                                                             (run.x0 - OFFSETX - 0.5*run.dx)*MIKRO_BIN,
  263.                                                                             (run.x0 - OFFSETX + (run.nx-0.5)*run.dx)*MIKRO_BIN);
  264.                                        
  265.                                         sprintf(hname, "hnhitsy%d", i);
  266.                                         hnhitsy[i] = (TH1F*)gROOT->FindObject(hname);
  267.                                         if(hnhitsy[i]) delete hnhitsy[i];
  268.                                         //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);
  269.                                         hnhitsy[i] = new TH1F(hname, hname, run.ny,
  270.                                                                             (run.y0 - 0.5*run.dy - OFFSETY)*MIKRO_BIN,
  271.                                                                             (run.y0 + (run.ny-0.5)*run.dy - OFFSETY)*MIKRO_BIN);
  272.                                         //hnhitsy[i] = new TH1F(hname, hname, 100, 0,100);
  273.                                        
  274.                                         sprintf(hname, "h2d%d", i);
  275.                                         h2d[i] = (TH2F*)gROOT->FindObject(hname);
  276.                                         if(h2d[i]) delete h2d[i];
  277.                                         h2d[i] = new TH2F(hname, hname, run.nx,
  278.                                                                         (run.x0 - OFFSETX - 0.5*run.dx)*MIKRO_BIN,
  279.                                                                         (run.x0 - OFFSETX + (run.nx-0.5)*run.dx)*MIKRO_BIN,
  280.                                                                         run.ny,
  281.                                                                         (run.y0 - OFFSETY - 0.5*run.dy)*MIKRO_BIN,
  282.                                                                         (run.y0 - OFFSETY + (run.ny-0.5)*run.dy)*MIKRO_BIN);
  283.                                 }
  284.                                
  285.                                 if (h_threshold) delete h_threshold;
  286.                                 h_threshold = new TH2F("h_threshold",";SiPM ch;Threshold[V]",64,-0.5,63.5,
  287.                                                                       nSteps,
  288.                                                                       (run.thLow - 0.5*run.thStep)/1000.0,
  289.                                                                       (run.thUp  + 0.5*run.thStep)/1000.0);
  290.                                
  291.                                 //h_threshold = new TH2F("h_threshold","Threshold scan;SiPM ch;Threshold[mV]",64,-0.5,63.5,
  292.                                 //                                      101,995,2005);
  293.                                                                      
  294.                                 if (h_ch33) delete h_ch33;
  295.                                 h_ch33 = new TH2F("h_ch33","ch. 33;x;y",100,20000,30000,100,0,10000);
  296.  
  297.                                 if (dbg) printf("RUNREC: all histos created.\n");
  298.                                 break;
  299.                        
  300.                         case POSREC_ID:
  301.                           if (dbg) printf("POSREC\n");
  302.                                 gzread(dfp, (voidp)&readbuf[2], (rec_len-2*ulsize));
  303.                                 posrec = (POSREC *) readbuf;
  304.                                 pos=*posrec;
  305.                                
  306.                                 if(dbg) {
  307.                                         printf("POSREC_ID\n");
  308.                                         printf("id = %d, len = %d, time = %d\n", posrec->id, posrec->len, posrec->time);
  309.                                         printf("ix = %d, x = %d, xset = %d\n", posrec->ix, posrec->x, posrec->xset);
  310.                                         printf("iy = %d, y = %d, yset = %d\n", posrec->iy, posrec->y, posrec->yset);
  311.                                 } else  printf("        [%d,%d] %d, %d\n", pos.ix, pos.iy, pos.xset, pos.yset);
  312.                                
  313.                                 break;
  314.                                
  315.                         case EVTREC_ID:
  316.                           gzread(dfp, (voidp)&readbuf[2], ulsize); // last field of event record
  317.                           evtrec = (EVTREC *) readbuf;
  318.                           //evtrec->nev = buf[0];
  319.                           //if (rec_len < 0 || rec_len > 10000) {
  320.                           if (rec_len > READBUFFERLENGTH) {
  321.                             printf("Len %u\n", rec_len);
  322.                             return(1);
  323.                             }
  324.                           nb = rec_len - 3*ulsize; // no. of bytes to read
  325.                                 gzread(dfp, (voidp)&buf, nb);
  326.        
  327.                                 if(dbg) {
  328.                                         printf("EVTREC_ID\n");
  329.                                         printf("id = %d, len = %d, nev = %d\n", evtrec->id, evtrec->len, evtrec->nev);
  330.                                         //for(int datai = 0; datai < NCH; datai++) printf("%u ", evtrec->data[datai]);
  331.                                         //printf("\n");
  332.                                         //for(int datai = NCH; datai < NCH+NCH; datai++) printf("%u ", evtrec->data[datai]);
  333.                                         //printf("\n");
  334.                                         break;
  335.                                 }
  336.                                
  337.                                 nint = nb / ulsize; // no. of subrecords
  338.                                 if (dbg) printf("No. of subrecords %d \n", nint);
  339.                                 ii=0;
  340.         while (ii<nint){
  341.           int recid = buf[ii++];
  342.           int len   = buf[ii++];
  343.           if (dbg) printf("Buffer pointer %d\n", ii);    
  344.           unsigned int *dbuf = (unsigned int *)&buf[ii];
  345.           //if (n%1000==0)
  346.                 if (dbg) printf("%d 0x%03x Len=%d\n",evtrec->nev,recid,len);
  347.           //unsigned short edge;
  348.           //int nhits;
  349.                                   if (recid==0x140 || recid==0x141) {
  350.             for (int i=0; i<len; i++) {
  351.               int data      =  dbuf[i] & 0xFFFF ;
  352.               int edge_type = (dbuf[i]>>16)&0x1  ;
  353.               int overflow  = (dbuf[i]>>17)&0x1  ;
  354.               int tdc_num   = (dbuf[i]>>25)&0x1  ;
  355.               int channel   = ((dbuf[i]>>18)&0x1F) | tdc_num<<5 ;
  356.               int ev_dat    = (dbuf[i]>>23)&0x1  ;    
  357.               int last_dat  = (dbuf[i]>>30)&0x1  ;
  358.               int nval_dat  = (dbuf[i]>>31)&0x1  ;
  359.               if (dbg){
  360.                 if (ev_dat) printf("Event %d\n",data);
  361.                 else printf("ch=%d edge=%d ev=%d data=%d last=%d nval=%d\n",
  362.                 channel, edge_type,ev_dat,data,last_dat,nval_dat);
  363.               }            
  364.               if (!ev_dat){
  365.                 if (!edge_type && !overflow) {
  366.                   htdc->Fill(data, channel);
  367.                   if (dbg) printf("ch: %d tdc: %d\n", channel, data);
  368.                   if (dbg) nt->Fill(channel, pos.ix, pos.iy, data);
  369.                   double tdcmin = tdcOffset[channel] - tdcCut;
  370.                   double tdcmax = tdcOffset[channel] + tdcCut;
  371.                   double time = data*TDC_BIN - tdcOffset[channel];
  372.                   if((time >= -tdcCut) && (time <= tdcCut)) {
  373.                     h_correctedTDC->Fill(channel, thr.threshold/1000.0, time);
  374.                     hnhitsx[channel]->Fill((pos.xset - OFFSETX) * MIKRO_BIN);
  375.                     hnhitsy[channel]->Fill((pos.yset - OFFSETY) * MIKRO_BIN);
  376.                     h2d[channel]->Fill((pos.xset - OFFSETX) * MIKRO_BIN, (pos.yset - OFFSETY) * MIKRO_BIN);
  377.  
  378.                     if (position(pos.xset-OFFSETX, pos.yset-OFFSETY, channel)) {
  379.                       h_ch33->Fill(pos.xset-OFFSETX, pos.yset-OFFSETY);
  380.                       h_threshold->Fill(channel, thr.threshold/1000.0);
  381.                     }
  382.                   }
  383.                   //gV673A->Fill(data,channel);
  384.                   //gsumV673A[channel/16]->Fill(data);
  385.                 }
  386.               }
  387.               if (last_dat) break;
  388.             }        
  389.           } // if (recid== 0x140 || recid== 0x141)
  390.           ii += len;
  391.         } //while
  392.  
  393.                                 break;
  394.                  
  395.                   case THRREC_ID:
  396.                     status = gzread(dfp, (voidp)&readbuf[2], (rec_len-2*ulsize));
  397.                     thrrec = (THRREC*) readbuf;
  398.                     thr = *thrrec;
  399.                     if (dbg) printf("THRREC id = %d len = %d threshold %d\n",
  400.                                     thrrec->id, thrrec->len, thrrec->threshold);
  401.                     break;
  402.                        
  403.                         case ENDREC_ID:
  404.                                 gzread(dfp, (voidp)&readbuf[2], (rec_len-2*ulsize));
  405.                                 endrec = (ENDREC *) readbuf;
  406.                                
  407.                                 if(dbg) {
  408.                                         printf("ENDREC_ID\n");
  409.                                         printf("id = %d, len = %d, time = %d\n", endrec->id, endrec->len, endrec->time);
  410.                                 } else printf(" ENDREC\n");
  411.                                
  412.         fcount++;
  413.         switch(ftype-1) {
  414.             case 0:
  415.               sprintf(dfile, "./data/%s_file%02d.dat", dfile0, fcount);
  416.               break;
  417.             case 1:
  418.               sprintf(dfile, "./data/%s_file%02d.dat.gz", dfile0, fcount);
  419.               break;
  420.             case 2:
  421.               sprintf(dfile, "./data/%s_file%02d.gz", dfile0, fcount);
  422.               break;
  423.           }
  424.        
  425.         if(dfp) gzclose(dfp);
  426.                
  427.         dfp=gzopen(dfile,"rb");
  428.         if(!dfp) {
  429.           printf("      Cannot open data file: %s ---> Exiting\n", dfile);
  430.                 end_of_file = 1;
  431.         } else {
  432.           printf("      Opened data file: %s\n", dfile);
  433.           end_of_file = 0;
  434.         }
  435.                        
  436.                                 break;
  437.                        
  438.                         default:
  439.                                 printf("switch(rec_id): default !!!\n");
  440.                                 end_of_file = 1;
  441.                                 break;
  442.                 }
  443.                                
  444.                 ceve++;
  445.                 if ( (ceve%50000) == 0) printf("        Current event = %d\n", ceve);
  446.                 //if(dbg) if( ceve>dbg ) break;
  447.                 if (end_of_file) break;
  448.   }
  449.  
  450.         if(dfp) {
  451.           gzclose(dfp);
  452.           //delete dfp;
  453.         }
  454.         //if(dbg) return 0;    
  455.         if(rootfile.IsOpen()) {
  456.           nt->Write();
  457.                 rootfile.Write();
  458.                 printf("Saved to %s\n", fnameroot);
  459.                 rootfile.Close();
  460.                 //delete rootfile;
  461.         }              
  462.        
  463.         return 0;
  464. }
  465.  
  466. int position(int x, int y, int channel)
  467. {
  468.   int flag = 0;
  469.   if ( (x > (padCenter[channel][0] - 5000)) && (x < (padCenter[channel][0] + 5000)) &&
  470.       (y > (padCenter[channel][1] - 5000)) && (y < (padCenter[channel][1] + 5000)) ) flag = 1;
  471.   return flag;
  472. }
  473.