03. Raggi cosmici

L'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) di Napoli ha installato un telescopio nella stazione di Toledo della metropolitana di Napoli per rilevare raggi cosmici.

La relativa documentazione è disponibile al seguente link. 

Ci si pone l'obiettivo di interpretare i file di log nei quali sono registrati gli eventi rilevati dal telescopio e riprodurre graficamente le traiettorie delle particelle intercettate dal telescopio.

Funzioni ausiliarie:

esa2bin()

• prototipo: 

  • void esa2bin(char x, char b[])

• elaborazione:

  • • la funzione riceve in input una cifra esadecimale nella variabile x (cioè uno dei caratteri: '0' '1' '2' '3' '4' '5' '6' '7' '8' '9' '0' 'A' 'B' 'C' 'D' 'E' 'F') e riporta nell'array b di dimensione 4 la sua rappresentazione binaria in termini di '0' e '1' (caratteri) (b[0] rappresenta la cifra più significativa).

Esempio di elaborazione:

• esa2bin('C', b) valorizza l'array b con i valori 

  • b[0] vale '1'

  • b[1] vale '1'

  • b[2] vale '0'

  • b[3] vale '0'

wall()

• prototipo: 

  • void wall(char esa[], char bin[])

• elaborazione:

  • • la funzione riceve in input, nell'array esa, 30 caratteri, ciascuno dei quali rappresenta una cifra esadecimale; avvalendosi della funzione esa2bin(), riporta in output, nell'array bin di 120 caratteri, la rappresentazione binaria di ciascun carattere 

Esempio di elaborazione:

• wall(esa, bin)  genera la seguente trasformazione:

  • input: esa[30]={'C', 'B', '9', ...., 'C', '3', '1'}

  • output:

    • • bin[0] vale '1'        bin[1] vale '1'          bin[2] vale '0'         bin[3] vale '0'

      • bin[4] vale '1'        bin[5] vale '0'          bin[6] vale '1'         bin[7] vale '1'

      • bin[8] vale '1'        bin[9] vale '0'          bin[10] vale '0'       bin[11] vale '1'

      • ...

      • bin[108] vale '1'    bin[109] vale '1'      bin[110] vale '0'      bin[111] vale '0'

      • bin[112] vale '0'    bin[113] vale '0'       bin[114] vale '1'     bin[115] vale '1'

      • bin[116] vale '0'    bin[117] vale '0'       bin[118] vale '0'     bin[119] vale '1'

stampa()

• prototipo: 

  • void stampa(char arr1[], char arr2[])

• elaborazione:

  • • la funzione riceve in input due array di 120 caratteri ciascuno; nell'array sono presenti esclusivamente i caratteri '0' ed '1'; occorre traslare i caratteri nel seguente modo '0'=>' ' (spazio) e '1'=>'X' e stampare gli array rispettando il format riportato in basso; ogni riga è costituita da 12 caratteri tuttavia i primi due caratteri di ciascuna riga non vanno stampati 

    1234567890                1234567890

  --------------            --------------

10|       X    |          10|          X |

 9|      X     |           9|         X  |

 8|     X      |           8|         X  |

 7|     X      |           7|         X  |

 6|   X        |           6|        X   |

 5|   X        |           5|        X   |

 4|  X         |           4|       X    |

 3|            |           3|       X    |

 2|            |           2|      X     |

 1|            |           1|      X     |

  --------------            --------------

Funzioni già implementate (da riusare in modo integrale):

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

int evento(char *file)

{

    char bin1[120], bin2[120], buff1[DIM], buff2[DIM], *ret;

    int i, n_evento=0;

    FILE *fd;

    fd = fopen(file, "r");

    if (fd==NULL) {

        printf("\nFile degli eventi non trovato\n");

        printf("Premere INVIO per terminare");

        fflush(stdin); // svuota la coda di input

        while ( getchar() != '\n');

        return 0;

    }

    printf("Inserire il numero dell'evento da analizzare (-1 per terminare): ");

    fflush(stdin);

    scanf("%d", &n_evento);

    if(n_evento <0)

        return 0;

    if(n_evento == 0)

        return 1;

    for (i=0; i<n_evento-1; i++) {

        fgets(buff1, DIM, fd);

        fgets(buff1, DIM, fd);

        fgets(buff1, DIM, fd);

    }

    ret = fgets(buff1, DIM, fd);

    if (ret==NULL){

        printf("Evento non presente nel file\n");

        return 1;

    }

    printf("\nEvento: ");

    for (i=0; i<6; i++)

        printf("%c", buff1[i]);

    printf("\n");

    fgets(buff1, DIM, fd);

    wall(buff1, bin1);

    fgets(buff2, DIM, fd);

    wall(buff2, bin2);

    for (i=0; i<30; i++) {

        if (i%3 == 0 && i>0)

            printf(" ");

        printf("%c", buff1[i]);

    }

    printf("\n");

    for (i=0; i<30; i++) {

        if (i%3 == 0 && i>0)

            printf(" ");

        printf("%c", buff2[i]);

    }

    printf("\n\n");

    stampa(bin1, bin2);

    fclose(fd);

    printf("\n\n\n");

    return 1;

}

int main()

{

    char data[100], file[100];

    printf("ANALISI DEI MUONI RILEVATI DAL TELESCOPIO\n\n");

    printf("Data di riferimento (aaaa/mm/gg): ");

    scanf("%s", data);

    data[4]=0;

    data[7]=0;

    strcpy(file, "Muoni_Eventi_");

    strcat(file, data);

    strcat(file,"_");

    strcat(file,data+5);

    strcat(file,"_");

    strcat(file,data+8);

    strcat(file,".txt");

    printf("File degli eventi: %s\n\n", file);

    while (evento(file));

    return 0;

}

Sito:  7ecnologie

Sezione: 08. C language

Capitolo: 98. Esercizi

Paragrafo: 12. Progettazione guidata

Approfondimento: 03. Raggi cosmici

Indice dei capitoli: 00. Risorse - 01 Ambiente di sviluppo - 02. Introduzione al C - 03. Le librerie - 04. Tutorial - 05. Esercizi svolti - 98. Esercizi

Indice dei paragrafi: 01. Introduttivi - 02. Quesiti strutturati - 03. Interpretazione del codice - 04. Diagrammi di flusso - 05. Array - 06. Tipi numerici - 07. Programmazione strutturata - 08. Caratteri e stringhe - 09. File - 10. Numeri casuali - 11. Riepilogativi - 12. Progettazione guidata

Indice degli approfondimenti: 01. Corsa con i numeri - 02. Strike and balls - 03. Raggi cosmici