Subversion Repositories f9daq

Rev

Rev 37 | Go to most recent revision | Blame | Compare with Previous | Last modification | View Log | RSS feed

//////////////////////////////////////////
// Data to root conversion root script
//
// Contributors: Rok Pestotnik, Rok Dolenec, Dino Tahirovic
//
// 3/1/2014 TDC cut relative to tdc offset
//

#include "stdio.h"
#include "TROOT.h"
#include "TFile.h"
#include "TNtuple.h"
#include "TH1F.h"
#include "TH2F.h"
#include "TF1.h"
#include "TMath.h"
#include "TStyle.h"
#include "TCanvas.h"
#include "TLine.h"
#include "zlib.h"

// ------------------------------------------------------------------------------

#define POSMARG 1000

#define READBUFFERLENGTH 10000

// data format
#define MAXDATA 16
#define NCH 64
#define TDC_BIN 1.0416 // 1 TDC bin in ns
#define MIKRO_BIN 0.49609/1000. //1 mikro step in mm; stage MM3MF
#define OFFSETX 5100  // Right edge of SiPM+Lightguide
#define OFFSETY 5200 // Lower edge of SiPM+Lightguide

#define RUNREC_ID 1
#define ENDREC_ID 2
#define POSREC_ID 3
#define EVTREC_ID 4
#define THRREC_ID 5

typedef struct {
  unsigned int id,len;
  unsigned int fver,time;
  unsigned int nev,nch,ped,xy;
  unsigned int thLow, thUp, thStep;
  int nx,x0,dx,ny,y0,dy;
} RUNREC;
RUNREC *runrec;
RUNREC run;

typedef struct {
  unsigned int id,len;
  unsigned int time;
} ENDREC;
ENDREC *endrec;

typedef struct {
  unsigned int id,len;
  unsigned int time;
  int ix;
  int x;
  int xset;
  int iy;
  int y;
  int yset;
} POSREC;
POSREC *posrec;
POSREC pos;

typedef struct {
    unsigned int id;
    unsigned int len;
    unsigned int nev;
    } EVTREC;
EVTREC *evtrec;

typedef struct {
  unsigned int id;
  unsigned int len;
  unsigned int threshold;
} THRREC;
THRREC *thrrec;
THRREC thr;

double padCenter[NCH][2];

int position(int, int, int);

// ------------------------------------------------------------------------------

int d2r(char* dfile0="test", int dbg=0, double tdcCut=5.0)
{

  const double c_tdcOffset = +2.5; // ns
   
  printf(" Data to root conversion program\nUsage:\nd2r(input file name <without .dat>, debug on/off, TDC cut +-[ns])\n\n");
 
  char fullname[256];
  char sbuff[256];
  FILE *fp;
 
  //Chanel information
 
  double tdcOffset[NCH];
  sprintf(fullname, "d2r.ini");
  if( (fp=fopen(fullname, "rt")) == NULL )
    printf("Cannot open pad centers file %s !!!\n", fullname);
  else {
    printf("Opened pad centers file %s\n", fullname);
    char* result = fgets(sbuff,256, fp);
    if (dbg) printf("Read buffer %s\n", result);
    printf("%s", sbuff);
    for(int i=0; i<NCH; i++) {
      int channel;
      int message = fscanf(fp, "%d %lf %lf %lf\n", &channel, &padCenter[i][0], &padCenter[i][1], &tdcOffset[i]);
      if (dbg) printf("Read d2r.ini returned %d\n", message);
    }
    fclose(fp);
  }
  for(int i=0; i<NCH; i++) {
    tdcOffset[i] += c_tdcOffset;
    printf("%.2lf %.2lf %.2lf\n", padCenter[i][0], padCenter[i][1], tdcOffset[i]);
    }
 
  //TDC correction parameters
/*
  double corpar[NCH][3]={ {-0.8, 25, 0},
                          {-0.8, 25, 0},
                          {-0.8, 25, 0},
                          {-0.8, 25, 0},
                          {-0.8, 25, 0},
                          {-0.8, 25, 0},
                          {-0.8, 25, 0},
                          {-0.8, 25, 0} };
  sprintf(fullname, "data/%s_cor.txt", dfile0);
  if( (fp=fopen(fullname, "rt")) == NULL )
    printf("Cannot open parameter file %s !!!\n", fullname);
  else {
    printf("Opened parameter file %s\n", fullname);
    for(int i=0; i<NCH; i++) {
      fscanf(fp, "%lf %lf %lf\n", &corpar[i][0], &corpar[i][1], &corpar[i][2]);*/

      /*// check if parameters make sense
      if( (corpar[i][0] < (tdcmi-0.2*tdcmi)) || ((tdcma+0.2*tdcma) < corpar[i][0]) ||
          (corpar[i][1] < 0) || (1e4*TDC_BIN < corpar[i][1]) ||
          (1e4 < TMath::Abs(corpar[i][2])) ) {
        printf("Warning: parameters for ch%d out of limits -> using default!\n", i);
        corpar[i][0]=2200*TDC_BIN; corpar[i][1]=1000*TDC_BIN; corpar[i][2]=-100*TDC_BIN;
      }*/

/*    }
    fclose(fp);
  }*/

  //for(int i=0; i<NCH; i++) printf("%.2lf %.2lf %.2lf\n", corpar[i][0], corpar[i][1], corpar[i][2]);
   
   
        //histograms
        char hname[256];
        //double tdc;
        TH2F *htdc;
  TH2F* h_correctedTDC;
        TH1F *hnhitsx[NCH], *hnhitsy[NCH];
        TH2F *h2d[NCH];
        TH2F *h_threshold;
        TH2F *h_ch33;
       
        TNtuple *nt;
       
        //data buffer
        unsigned int readbuf[READBUFFERLENGTH];
        unsigned int buf[READBUFFERLENGTH];
       
       
       
       
       
        //data file
        gzFile dfp;
        char dfile[256];
        int ftype=0;
        int fcount=1;
        do {
          switch(ftype++) {
            case 0:
              sprintf(dfile, "./data/%s_file%02d.dat", dfile0, fcount);
              break;
            case 1:
              sprintf(dfile, "./data/%s_file%02d.dat.gz", dfile0, fcount);
              break;
            case 2:
              sprintf(dfile, "./data/%s_file%02d.gz", dfile0, fcount);
              break;
            default:
        printf("  Cannot find data file for %s !!!\n", dfile0);
        return -1;
          }
          dfp=gzopen(dfile,"rb");
        } while(!dfp);
        printf("Opened data file %s\n", dfile);
               
        //opens ROOT file
        //TFile *rootfile;
        char fnameroot[256];
        sprintf(fnameroot, "root/%s.root", dfile0);
        //rootfile = (TFile *) gROOT->FindObjectAny(dfile0);
        //if (rootfile!=NULL) {printf("!!!\n");rootfile->Close();}
        //rootfile = new TFile(fnameroot);
        //if(rootfile) rootfile->Close();
        TFile* rootfile = new TFile(fnameroot,"RECREATE",dfile0);
                       
// -----------------------------------------------
        // loop trough records
        unsigned int rec_id, rec_len;
        unsigned int ulsize = sizeof(unsigned int);
        //unsigned int ulsize = 4;
        if (dbg) printf("Size of unsigned int: %lu\n", sizeof(unsigned int));
        int ceve=0;
        int end_of_file = 0;
       
        int ii;
        int nint;
        int nb;
        int nSteps;
        int status;
       
        while(1) {     
                if(gzeof(dfp)) end_of_file = 1;        

                gzread(dfp, (voidp)&readbuf, 2*ulsize);
                rec_id=readbuf[0];
                rec_len=readbuf[1];
               
               
                if(dbg) printf("-----------------------------------------------\n");
                if(dbg) printf("[%d] rec_id = %d | rec_len = %u\n", ceve, rec_id, rec_len);

                switch(rec_id)
                {              
                        case RUNREC_ID:
                                gzread(dfp, (voidp)&readbuf[2], (rec_len-2*ulsize));
                                runrec = (RUNREC*) readbuf;
                          run = *runrec;
                               
                                if(dbg) {
                                        printf("RUNREC_ID\n");
                                        printf("id = %d, len = %d, time = %d\n", run.id, run.len, run.time);
                                        printf("nev = %d, nch = %d\n", run.nev, run.nch);
                                        printf("nx = %d, x0 = %d, dx = %d\n", run.nx, run.x0, run.dx);
                                        printf("ny = %d, y0 = %d, dy = %d\n", run.ny, run.y0, run.dy);
                                        printf("thLow = %d, thUp = %d, thStep = %d\n", run.thLow, run.thUp, run.thStep);
                                }
                               
                                //create histograms
                                nt = new TNtuple("nt", "nt", "ch:x:y:tdc");
                                sprintf(hname, "htdc");
                                htdc = (TH2F*) gROOT->FindObject(hname);
                                if (htdc) delete htdc;
                                htdc = new TH2F("htdc","Raw TDC;TDC channel;SiPM channel",512,0,512,NCH,0,NCH);
                                h_correctedTDC = (TH2F*) gROOT->FindObject("h_correctedTDC");
                                if (h_correctedTDC) delete h_correctedTDC;
                                h_correctedTDC = new TH2F("h_correctedTDC","Corrected TDC;t [ns];SiPM channel",33, -16.5*TDC_BIN,16.5*TDC_BIN,NCH,0,NCH);
        //TH1F* gsumV673A[NCH/16] = new TH1F(hn,hname,256,-0.5,255.5);
                                for(int i=0; i<NCH; i++) {
                                  /*   
                                        sprintf(hname, "htdcpos%d", i);
                                        htdcpos[i] = (TH1F*)gROOT->FindObject(hname);
                                        if(htdcpos[i]) delete htdcpos[i];
                                        htdcpos[i] = new TH1F(hname, hname, 512, 0, 512*TDC_BIN);
                                       
                                        sprintf(hname, "htdc%d", i);
                                        htdc[i] = (TH1F*)gROOT->FindObject(hname);
                                        if(htdc[i]) delete htdc[i];
                                        htdc[i] = new TH1F(hname, hname, 512, 0*TDC_BIN, 512*TDC_BIN);
                                        */

                                       
                                       
                                        sprintf(hname, "hnhitsx%d", i);
                                        hnhitsx[i] = (TH1F*)gROOT->FindObject(hname);
                                        if(hnhitsx[i]) delete hnhitsx[i];
                                        hnhitsx[i] = new TH1F(hname, hname, run.nx,
                                                                            (run.x0 - OFFSETX - 0.5*run.dx)*MIKRO_BIN,
                                                                            (run.x0 - OFFSETX + (run.nx-0.5)*run.dx)*MIKRO_BIN);
                                       
                                        sprintf(hname, "hnhitsy%d", i);
                                        hnhitsy[i] = (TH1F*)gROOT->FindObject(hname);
                                        if(hnhitsy[i]) delete hnhitsy[i];
                                        //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);
                                        hnhitsy[i] = new TH1F(hname, hname, run.ny,
                                                                            (run.y0 - 0.5*run.dy - OFFSETY)*MIKRO_BIN,
                                                                            (run.y0 + (run.ny-0.5)*run.dy - OFFSETY)*MIKRO_BIN);
                                        //hnhitsy[i] = new TH1F(hname, hname, 100, 0,100);
                                       
                                        sprintf(hname, "h2d%d", i);
                                        h2d[i] = (TH2F*)gROOT->FindObject(hname);
                                        if(h2d[i]) delete h2d[i];
                                        h2d[i] = new TH2F(hname, hname, run.nx,
                                                                        (run.x0 - OFFSETX - 0.5*run.dx)*MIKRO_BIN,
                                                                        (run.x0 - OFFSETX + (run.nx-0.5)*run.dx)*MIKRO_BIN,
                                                                        run.ny,
                                                                        (run.y0 - OFFSETY - 0.5*run.dy)*MIKRO_BIN,
                                                                        (run.y0 - OFFSETY + (run.ny-0.5)*run.dy)*MIKRO_BIN);
                                }
                               
                                if (h_threshold) delete h_threshold;
                                nSteps = (run.thUp - run.thLow)/double(run.thStep) + 1;
                                if (dbg) printf("nSteps %d\n", nSteps);
                                h_threshold = new TH2F("h_threshold","Threshold scan;SiPM ch;Threshold[mV]",64,-0.5,63.5,
                                                                      nSteps,
                                                                      run.thLow - 0.5*run.thStep,
                                                                      run.thUp  + 0.5*run.thStep);
                               
                                //h_threshold = new TH2F("h_threshold","Threshold scan;SiPM ch;Threshold[mV]",64,-0.5,63.5,
                                //                                      101,995,2005);
                                                                     
                                if (h_ch33) delete h_ch33;
                                h_ch33 = new TH2F("h_ch33","ch. 33;x;y",100,20000,30000,100,0,10000);
                               
                                break;
                       
                        case POSREC_ID:
                                gzread(dfp, (voidp)&readbuf[2], (rec_len-2*ulsize));
                                posrec = (POSREC *) readbuf;
                                pos=*posrec;
                               
                                if(dbg) {
                                        printf("POSREC_ID\n");
                                        printf("id = %d, len = %d, time = %d\n", posrec->id, posrec->len, posrec->time);
                                        printf("ix = %d, x = %d, xset = %d\n", posrec->ix, posrec->x, posrec->xset);
                                        printf("iy = %d, y = %d, yset = %d\n", posrec->iy, posrec->y, posrec->yset);
                                } else  printf("        [%d,%d] %d, %d\n", pos.ix, pos.iy, pos.xset, pos.yset);
                               
                                break;
                               
                        case EVTREC_ID:
                          gzread(dfp, (voidp)&readbuf[2], ulsize); // last field of event record
                          evtrec = (EVTREC *) readbuf;
                          //evtrec->nev = buf[0];
                          //if (rec_len < 0 || rec_len > 10000) {
                          if (rec_len > READBUFFERLENGTH) {
                            printf("Len %u\n", rec_len);
                            return(0);
                            }
                          nb = rec_len - 3*ulsize; // no. of bytes to read
                                gzread(dfp, (voidp)&buf, nb);
       
                                if(dbg) {
                                        printf("EVTREC_ID\n");
                                        printf("id = %d, len = %d, nev = %d\n", evtrec->id, evtrec->len, evtrec->nev);
                                        //for(int datai = 0; datai < NCH; datai++) printf("%u ", evtrec->data[datai]);
                                        //printf("\n");
                                        //for(int datai = NCH; datai < NCH+NCH; datai++) printf("%u ", evtrec->data[datai]);
                                        //printf("\n");
                                        break;
                                }
                               
                                nint = nb / ulsize; // no. of subrecords
                                if (dbg) printf("No. of subrecords %d \n", nint);
                                ii=0;
        while (ii<nint){
          int recid = buf[ii++];
          int len   = buf[ii++];
          if (dbg) printf("Buffer pointer %d\n", ii);    
          unsigned int *dbuf = (unsigned int *)&buf[ii];
          //if (n%1000==0)
                if (dbg) printf("%d 0x%03x Len=%d\n",evtrec->nev,recid,len);
          //unsigned short edge;
          //int nhits;
                                  if (recid==0x140 || recid==0x141) {
            for (int i=0; i<len; i++) {
              int data      =  dbuf[i] & 0xFFFF ;
              int edge_type = (dbuf[i]>>16)&0x1  ;
              int overflow  = (dbuf[i]>>17)&0x1  ;
              int tdc_num   = (dbuf[i]>>25)&0x1  ;
              int channel   = ((dbuf[i]>>18)&0x1F) | tdc_num<<5 ;
              int ev_dat    = (dbuf[i]>>23)&0x1  ;    
              int last_dat  = (dbuf[i]>>30)&0x1  ;
              int nval_dat  = (dbuf[i]>>31)&0x1  ;
              if (dbg){
                if (ev_dat) printf("Event %d\n",data);
                else printf("ch=%d edge=%d ev=%d data=%d last=%d nval=%d\n",
                channel, edge_type,ev_dat,data,last_dat,nval_dat);
              }
              if (!ev_dat){
                if (!edge_type && !overflow) {
                  htdc->Fill(data, channel);
                  if(dbg) printf("ch: %d tdc: %d\n", channel, data);
                  if (dbg) nt->Fill(channel, pos.ix, pos.iy, data);
                  double tdcmin=tdcOffset[channel] - tdcCut;
                  double tdcmax=tdcOffset[channel] + tdcCut;
                  double time = data*TDC_BIN;
                  if(time >= tdcmin && time <= tdcmax) {
                    h_correctedTDC->Fill((time - tdcOffset[channel]), channel);
                    hnhitsx[channel]->Fill((pos.xset - OFFSETX) * MIKRO_BIN);
                    hnhitsy[channel]->Fill((pos.yset - OFFSETY) * MIKRO_BIN);
                    h2d[channel]->Fill((pos.xset - OFFSETX) * MIKRO_BIN, (pos.yset - OFFSETY) * MIKRO_BIN);
                    //h_threshold->Fill(channel, thr.threshold);
                    if (position(pos.xset-OFFSETX, pos.yset-OFFSETY, channel)) {
                      h_ch33->Fill(pos.xset-OFFSETX, pos.yset-OFFSETY);
                      h_threshold->Fill(channel, thr.threshold);
                    }
                  }
                  //gV673A->Fill(data,channel);
                  //gsumV673A[channel/16]->Fill(data);
                }
              }
              if (last_dat) break;
            }        
          } // if (recid== 0x140 || recid== 0x141)
          ii += len;
        } //while

// events ------------------------------------------------------------------------------------------
// fill histograms
/*  
        for(int i=0; i<NCH; i++) {
          //tdc=((double)evtrec->data[i])*TDC_BIN - tdcoffset[i];
          //adc=(double)evtrec->data[i+NCH]-adcoffset[i];
          if (gNtWrite) nt->Fill(i,pos.ix,pos.iy,tdc);
          //if( (qdcmi < adc) && (adc < qdcma) ) {
            htdc[i]->Fill(tdc);
            //}
          //hadc[i]->Fill(adc);
          //hcor[i]->Fill(adc,tdc);    
          //if(adc > corpar[i][2])
            //hctdc[i]->Fill( tdc - (corpar[i][0] + corpar[i][1]/TMath::Sqrt(adc - corpar[i][2])) );            

          if( (abs(padcenter[i][0] - pos.xset) < POSMARG) && (abs(padcenter[i][1] - pos.yset) < POSMARG) ) {
            htdcpos[i]->Fill(tdc);
            //hadcpos[i]->Fill(adc);
            //hcorpos[i]->Fill(adc,tdc);    
            //if(adc > corpar[i][2])
              //hctdcpos[i]->Fill( tdc - (corpar[i][0] + corpar[i][1]/TMath::Sqrt(adc - corpar[i][2])) );            
          }
         
          if((tdcmi < tdc) && (tdc < tdcma)) {            
            //hadc_cut[i]->Fill(adc);    
            hnhitsx[i]->Fill((pos.xset - OFFSETX) * MIKRO_BIN);
            hnhitsy[i]->Fill((pos.yset - OFFSETY) * MIKRO_BIN);
            h2d[i]->Fill((pos.xset - OFFSETX) * MIKRO_BIN, (pos.yset - OFFSETY) * MIKRO_BIN);
           
            //if(i==4) adc1=adc;
            //if(i==5) adc2=adc;
          }  
        } */

                                break;
                 
                  case THRREC_ID:
                    status = gzread(dfp, (voidp)&readbuf[2], (rec_len-2*ulsize));
                    thrrec = (THRREC*) readbuf;
                    thr = *thrrec;
                    if (dbg) printf("THRREC id = %d len = %d threshold %d\n",
                                    thrrec->id, thrrec->len, thrrec->threshold);
                    break;
                       
                        case ENDREC_ID:
                                gzread(dfp, (voidp)&readbuf[2], (rec_len-2*ulsize));
                                endrec = (ENDREC *) readbuf;
                               
                                if(dbg) {
                                        printf("ENDREC_ID\n");
                                        printf("id = %d, len = %d, time = %d\n", endrec->id, endrec->len, endrec->time);
                                } else printf(" ENDREC\n");
                               
        fcount++;
        switch(ftype-1) {
            case 0:
              sprintf(dfile, "./data/%s_file%02d.dat", dfile0, fcount);
              break;
            case 1:
              sprintf(dfile, "./data/%s_file%02d.dat.gz", dfile0, fcount);
              break;
            case 2:
              sprintf(dfile, "./data/%s_file%02d.gz", dfile0, fcount);
              break;
          }
       
        if(dfp) gzclose(dfp);
               
        dfp=gzopen(dfile,"rb");
        if(!dfp) {
          printf("      Cannot open data file: %s ---> Exiting\n", dfile);
                end_of_file = 1;
        } else {
          printf("      Opened data file: %s\n", dfile);
          end_of_file = 0;
        }
                       
                                break;
                       
                        default:
                                printf("switch(rec_id): default !!!\n");
                                end_of_file = 1;
                                break;
                }
                               
                ceve++;
                if( (ceve%50000) == 0) printf(" Current event = %d\n", ceve);
                //if(dbg) if( ceve>dbg ) break;
                if(end_of_file) break;
        }

        if(dfp) {
          gzclose(dfp);
          delete dfp;
        }
        if(dbg) return 1;      
        if(rootfile) {
          nt->Write();
                rootfile->Write();
                printf("Saved to %s\n", fnameroot);
                rootfile->Close();
                delete rootfile;
        }              
       
        return 1;
}

int position(int x, int y, int channel)
{
  int flag = 0;
  if ( (x > (padCenter[channel][0] - 5000)) && (x < (padCenter[channel][0] + 5000)) &&
      (y > (padCenter[channel][1] - 5000)) && (y < (padCenter[channel][1] + 5000)) ) flag = 1;
  return flag;
}