Pico/VideoPort.c

   1 // This is part of Pico Library\r
   2 \r
   3 // (c) Copyright 2004 Dave, All rights reserved.\r
   4 // (c) Copyright 2006 notaz, All rights reserved.\r
   5 // Free for non-commercial use.\r
   6 \r
   7 // For commercial use, separate licencing terms must be obtained.\r
   8 \r
   9 \r
  10 #include "PicoInt.h"\r
  11 \r
  12 extern const unsigned char  hcounts_32[];\r
  13 extern const unsigned char  hcounts_40[];\r
  14 extern const unsigned short vcounts[];\r
  15 extern int rendstatus;\r
  16 \r
  17 typedef unsigned short u16;\r
  18 \r
  19 \r
  20 static __inline void AutoIncrement()\r
  21 {\r
  22   Pico.video.addr=(unsigned short)(Pico.video.addr+Pico.video.reg[0xf]);\r
  23 }\r
  24 \r
  25 static void VideoWrite(u16 d)\r
  26 {\r
  27   unsigned int a=Pico.video.addr;\r
  28 \r
  29   switch (Pico.video.type)\r
  30   {\r
  31     case 1: if(a&1) d=(u16)((d<<8)|(d>>8)); // If address is odd, bytes are swapped (which game needs this?)\r
  32             Pico.vram [(a>>1)&0x7fff]=d;\r
  33             rendstatus|=0x10; break;\r
  34     case 3: Pico.m.dirtyPal = 1;\r
  35             //dprintf("w[%i] @ %04x, inc=%i [%i|%i]", Pico.video.type, a, Pico.video.reg[0xf], Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
  36             Pico.cram [(a>>1)&0x003f]=d; break; // wraps (Desert Strike)\r
  37     case 5: Pico.vsram[(a>>1)&0x003f]=d; break;\r
  38   }\r
  39 \r
  40   //dprintf("w[%i] @ %04x, inc=%i [%i|%i]", Pico.video.type, a, Pico.video.reg[0xf], Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
  41   AutoIncrement();\r
  42 }\r
  43 \r
  44 static unsigned int VideoRead()\r
  45 {\r
  46   unsigned int a=0,d=0;\r
  47 \r
  48   a=Pico.video.addr; a>>=1;\r
  49 \r
  50   switch (Pico.video.type)\r
  51   {\r
  52     case 0: d=Pico.vram [a&0x7fff]; break;\r
  53     case 8: d=Pico.cram [a&0x003f]; break;\r
  54     case 4: d=Pico.vsram[a&0x003f]; break;\r
  55   }\r
  56 \r
  57   AutoIncrement();\r
  58   return d;\r
  59 }\r
  60 \r
  61 #if 0\r
  62 // calculate the number of cycles 68k->VDP dma operation would take\r
  63 static int DmaSlowBurn(int len)\r
  64 {\r
  65   // test: Legend of Galahad, Time Killers\r
  66   int burn,maxlen,line=Pico.m.scanline;\r
  67 \r
  68   if(line == -1) line=vcounts[SekCyclesDone()>>8];\r
  69   maxlen=(224-line)*18;\r
  70   if(len <= maxlen)\r
  71     burn = len*(((488<<8)/18))>>8;\r
  72   else {\r
  73     burn  = maxlen*(((488<<8)/18))>>8;\r
  74     burn += (len-maxlen)*(((488<<8)/180))>>8;\r
  75   }\r
  76 \r
  77   return burn;\r
  78 }\r
  79 #endif\r
  80 \r
  81 static int GetDmaLength()\r
  82 {\r
  83   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
  84   int len=0;\r
  85   // 16-bit words to transfer:\r
  86   len =pvid->reg[0x13];\r
  87   len|=pvid->reg[0x14]<<8;\r
  88   // Charles MacDonald:\r
  89   if(!len) len = 0xffff;\r
  90   return len;\r
  91 }\r
  92 \r
  93 static void DmaSlow(int len)\r
  94 {\r
  95   u16 *pd=0, *pdend, *r;\r
  96   unsigned int a=Pico.video.addr, a2, d;\r
  97   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
  98   unsigned int source; // , burn;\r
  99 \r
 100   source =Pico.video.reg[0x15]<<1;\r
 101   source|=Pico.video.reg[0x16]<<9;\r
 102   source|=Pico.video.reg[0x17]<<17;\r
 103 \r
 104   dprintf("DmaSlow[%i] %06x->%04x len %i inc=%i blank %i [%i|%i] @ %x",\r
 105     Pico.video.type, source, a, len, inc, (Pico.video.status&8)||!(Pico.video.reg[1]&0x40),\r
 106     Pico.m.scanline, SekCyclesDone(), SekPc);\r
 107 \r
 108   if ((source&0xe00000)==0xe00000) { pd=(u16 *)(Pico.ram+(source&0xfffe)); pdend=(u16 *)(Pico.ram+0x10000); } // Ram\r
 109   else if(source<Pico.romsize)     { pd=(u16 *)(Pico.rom+(source&~1)); pdend=(u16 *)(Pico.rom+Pico.romsize); } // Rom\r
 110   else return; // Invalid source address\r
 111 \r
 112 #if 0\r
 113   // CPU is stopped during DMA, so we burn some cycles to compensate that\r
 114   if((Pico.video.status&8)||!(Pico.video.reg[1]&0x40)) { // vblank?\r
 115       burn = (len*(((488<<8)/167))>>8); // very approximate\r
 116       if(!(Pico.video.status&8)) burn+=burn>>1; // a hack for Legend of Galahad\r
 117   } else burn = DmaSlowBurn(len);\r
 118   SekCyclesBurn(burn);\r
 119 #else\r
 120   Pico.m.dma_bytes += len;\r
 121 #endif\r
 122   //if(!(Pico.video.status&8))\r
 123 //    SekEndRun(0);\r
 124         //Pico.m.dma_endcycles  = 0;//SekCyclesLeft;\r
 125         //Pico.m.dma_endcycles -= Pico.m.dma_endcycles>>3; // hack\r
 126         SekSetCyclesLeft(SekCyclesLeft - CheckDMA());\r
 127 //    CheckDMA();\r
 128 //  dprintf("DmaSlow burn: %i @ %06x", burn, SekPc);\r
 129 \r
 130   switch (Pico.video.type)\r
 131   {\r
 132     case 1: // vram\r
 133       r = Pico.vram;\r
 134       for(; len; len--)\r
 135       {\r
 136         d=*pd++;\r
 137         if(a&1) d=(d<<8)|(d>>8);\r
 138         r[a>>1] = (u16)d; // will drop the upper bits\r
 139         // AutoIncrement\r
 140         a=(u16)(a+inc);\r
 141         // didn't src overlap?\r
 142         if(pd >= pdend) pd-=0x8000; // should be good for RAM, bad for ROM\r
 143       }\r
 144       rendstatus|=0x10;\r
 145       break;\r
 146 \r
 147     case 3: // cram\r
 148       Pico.m.dirtyPal = 1;\r
 149       r = Pico.cram;\r
 150       for(a2=a&0x7f; len; len--)\r
 151       {\r
 152         r[a2>>1] = (u16)*pd++;; // bit 0 is ignored\r
 153         // AutoIncrement\r
 154         a2+=inc;\r
 155         // didn't src overlap?\r
 156         if(pd >= pdend) pd-=0x8000;\r
 157         // good dest?\r
 158         if(a2 >= 0x80) break; // Todds Adventures in Slime World / Andre Agassi tennis\r
 159       }\r
 160       a=(a&0xff00)|a2;\r
 161       break;\r
 162 \r
 163     case 5: // vsram[a&0x003f]=d;\r
 164       r = Pico.vsram;\r
 165       for(a2=a&0x7f; len; len--)\r
 166       {\r
 167         r[a2>>1] = (u16)*pd++;\r
 168         // AutoIncrement\r
 169         a2+=inc;\r
 170         // didn't src overlap?\r
 171         if(pd >= pdend) pd-=0x8000;\r
 172         // good dest?\r
 173         if(a2 >= 0x80) break;\r
 174       }\r
 175       a=(a&0xff00)|a2;\r
 176       break;\r
 177   }\r
 178   // remember addr\r
 179   Pico.video.addr=(u16)a;\r
 180 }\r
 181 \r
 182 static void DmaCopy(int len)\r
 183 {\r
 184   u16 a=Pico.video.addr;\r
 185   unsigned char *vr = (unsigned char *) Pico.vram;\r
 186   unsigned char *vrs;\r
 187   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
 188   int source;\r
 189   dprintf("DmaCopy len %i [%i|%i]", len, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 190 \r
 191   Pico.m.dma_bytes += len;\r
 192   Pico.video.status|=2; // dma busy\r
 193 \r
 194   source =Pico.video.reg[0x15];\r
 195   source|=Pico.video.reg[0x16]<<8;\r
 196   vrs=vr+source;\r
 197 \r
 198   if(source+len > 0x10000) len=0x10000-source; // clip??\r
 199 \r
 200   for(;len;len--)\r
 201   {\r
 202     vr[a] = *vrs++;\r
 203     // AutoIncrement\r
 204     a=(u16)(a+inc);\r
 205   }\r
 206   // remember addr\r
 207   Pico.video.addr=a;\r
 208   rendstatus|=0x10;\r
 209 }\r
 210 \r
 211 // check: Contra, Megaman\r
 212 // note: this is still inaccurate\r
 213 static void DmaFill(int data)\r
 214 {\r
 215   int len;\r
 216   unsigned short a=Pico.video.addr;\r
 217   unsigned char *vr=(unsigned char *) Pico.vram;\r
 218   unsigned char high = (unsigned char) (data >> 8);\r
 219   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
 220 \r
 221   len=GetDmaLength();\r
 222   dprintf("DmaFill len %i inc %i [%i|%i]", len, inc, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 223 \r
 224   Pico.m.dma_bytes += len;\r
 225   Pico.video.status|=2; // dma busy\r
 226 \r
 227   // from Charles MacDonald's genvdp.txt:\r
 228   // Write lower byte to address specified\r
 229   vr[a] = (unsigned char) data;\r
 230   a=(u16)(a+inc);\r
 231 \r
 232   if(!inc) len=1;\r
 233 \r
 234   for(;len;len--) {\r
 235     // Write upper byte to adjacent address\r
 236     // (here we are byteswapped, so address is already 'adjacent')\r
 237     vr[a] = high;\r
 238 \r
 239     // Increment address register\r
 240     a=(u16)(a+inc);\r
 241   }\r
 242   // remember addr\r
 243   Pico.video.addr=a;\r
 244   // update length\r
 245   Pico.video.reg[0x13] = Pico.video.reg[0x14] = 0; // Dino Dini's Soccer (E) (by Haze)\r
 246 \r
 247   rendstatus|=0x10;\r
 248 }\r
 249 \r
 250 static void CommandDma()\r
 251 {\r
 252   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 253   int len=0,method=0;\r
 254 \r
 255   if ((pvid->reg[1]&0x10)==0) return; // DMA not enabled\r
 256 \r
 257   len=GetDmaLength();\r
 258 \r
 259   method=pvid->reg[0x17]>>6;\r
 260   if (method< 2) DmaSlow(len); // 68000 to VDP\r
 261   if (method==3) DmaCopy(len); // VRAM Copy\r
 262 }\r
 263 \r
 264 static void CommandChange()\r
 265 {\r
 266   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 267   unsigned int cmd=0,addr=0;\r
 268 \r
 269   cmd=pvid->command;\r
 270 \r
 271   // Get type of transfer 0xc0000030 (v/c/vsram read/write)\r
 272   pvid->type=(unsigned char)(((cmd>>2)&0xc)|(cmd>>30));\r
 273 \r
 274   // Get address 0x3fff0003\r
 275   addr =(cmd>>16)&0x3fff;\r
 276   addr|=(cmd<<14)&0xc000;\r
 277   pvid->addr=(unsigned short)addr;\r
 278   //dprintf("addr set: %04x", addr);\r
 279 \r
 280   // Check for dma:\r
 281   if (cmd&0x80) CommandDma();\r
 282 }\r
 283 \r
 284 void PicoVideoWrite(unsigned int a,unsigned short d)\r
 285 {\r
 286   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 287 \r
 288   a&=0x1c;\r
 289 \r
 290   if (a==0x00) // Data port 0 or 2\r
 291   {\r
 292     if (pvid->pending) CommandChange();\r
 293     pvid->pending=0;\r
 294 \r
 295     // If a DMA fill has been set up, do it\r
 296     if ((pvid->command&0x80) && (pvid->reg[1]&0x10) && (pvid->reg[0x17]>>6)==2)\r
 297     {\r
 298       DmaFill(d);\r
 299     }\r
 300     else\r
 301     {\r
 302       VideoWrite(d);\r
 303     }\r
 304     return;\r
 305   }\r
 306 \r
 307   if (a==0x04) // Control (command) port 4 or 6\r
 308   {\r
 309     //dprintf("vdp cw(%04x), p=%i @ %06x [%i]", d, pvid->pending, SekPc, SekCyclesDone());\r
 310     if(pvid->pending)\r
 311     {\r
 312       // Low word of command:\r
 313       pvid->command&=0xffff0000;\r
 314       pvid->command|=d;\r
 315       pvid->pending=0;\r
 316       CommandChange();\r
 317     } else {\r
 318       if((d&0xc000)==0x8000)\r
 319       {\r
 320         // Register write:\r
 321         int num=(d>>8)&0x1f;\r
 322         if(num==00) dprintf("hint_onoff: %i->%i [%i|%i] pend=%i @ %06x", (pvid->reg[0]&0x10)>>4, (d&0x10)>>4, Pico.m.scanline, SekCyclesDone(), (pvid->pending_ints&0x10)>>4, SekPc);\r
 323         if(num==01) dprintf("vint_onoff: %i->%i [%i|%i] pend=%i @ %06x", (pvid->reg[1]&0x20)>>5, (d&0x20)>>5, Pico.m.scanline, SekCyclesDone(), (pvid->pending_ints&0x20)>>5, SekPc);\r
 324         //if(num==01) dprintf("set_blank: %i @ %06x [%i|%i]", !((d&0x40)>>6), SekPc, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 325         //if(num==05) dprintf("spr_set: %i @ %06x [%i|%i]", (unsigned char)d, SekPc, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 326         //if(num==10) dprintf("hint_set: %i @ %06x [%i|%i]", (unsigned char)d, SekPc, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 327         pvid->reg[num]=(unsigned char)d;\r
 328 #if !(defined(EMU_C68K) && defined(EMU_M68K)) // not debugging Cyclone\r
 329         // update IRQ level (Lemmings, Wiz 'n' Liz intro, ... )\r
 330         // may break if done improperly:\r
 331         // International Superstar Soccer Deluxe (crash), Street Racer (logos), Burning Force (gfx), Fatal Rewind (hang), Sesame Street Counting Cafe\r
 332         if(num < 2) {\r
 333 #ifdef EMU_C68K\r
 334           // hack: make sure we do not touch the irq line if Cyclone is just about to take the IRQ\r
 335           if (PicoCpu.irq <= (PicoCpu.srh&7)) {\r
 336 #endif\r
 337             int lines, pints;\r
 338             lines = (pvid->reg[1] & 0x20) | (pvid->reg[0] & 0x10);\r
 339             pints = (pvid->pending_ints&lines);\r
 340                  if(pints & 0x20) SekInterrupt(6);\r
 341             else if(pints & 0x10) SekInterrupt(4);\r
 342             else SekInterrupt(0);\r
 343 #ifdef EMU_C68K\r
 344             // adjust cycles for Cyclone so it would take the int "in time"\r
 345             if(PicoCpu.irq) {\r
 346               SekEndRun(24);\r
 347             }\r
 348           }\r
 349 #endif\r
 350         }\r
 351         else\r
 352 #endif\r
 353         if(num == 5) rendstatus|=1;\r
 354         else if(num == 0xc) Pico.m.dirtyPal = 2; // renderers should update their palettes if sh/hi mode is changed\r
 355         pvid->type=0; // register writes clear command (else no Sega logo in Golden Axe II)\r
 356       } else {\r
 357         // High word of command:\r
 358         pvid->command&=0x0000ffff;\r
 359         pvid->command|=d<<16;\r
 360         pvid->pending=1;\r
 361       }\r
 362     }\r
 363   }\r
 364 }\r
 365 \r
 366 unsigned int PicoVideoRead(unsigned int a)\r
 367 {\r
 368   unsigned int d=0;\r
 369 \r
 370   a&=0x1c;\r
 371 \r
 372   if (a==0x00) // data port\r
 373   {\r
 374     d=VideoRead();\r
 375     goto end;\r
 376   }\r
 377 \r
 378   if (a==0x04) // control port\r
 379   {\r
 380     d=Pico.video.status;\r
 381     if(PicoOpt&0x10) d|=0x0020; // sprite collision (Shadow of the Beast)\r
 382     if(Pico.m.rotate++&8) d|=0x0100; else d|=0x0200; // Toggle fifo full empty (who uses that stuff?)\r
 383     if(!(Pico.video.reg[1]&0x40)) d|=0x0008; // set V-Blank if display is disabled\r
 384     if(SekCyclesLeft < 84+4)      d|=0x0004; // H-Blank (Sonic3 vs)\r
 385     dprintf("sr_read %04x @ %06x [%i|%i]", d, SekPc, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 386 \r
 387     Pico.video.pending=0; // ctrl port reads clear write-pending flag (Charles MacDonald)\r
 388 \r
 389     goto end;\r
 390   }\r
 391 \r
 392   // H-counter info (based on Generator):\r
 393   // frame:\r
 394   //                       |       <- hblank? ->      |\r
 395   // start    <416>       hint  <36> hdisplay <38>  end // CPU cycles\r
 396   // |---------...---------|------------|-------------|\r
 397   // 0                   B6 E4                       FF // 40 cells\r
 398   // 0                   93 E8                       FF // 32 cells\r
 399 \r
 400   // Gens (?)              v-render\r
 401   // start  <hblank=84>   hint    hdisplay <404>      |\r
 402   // |---------------------|--------------------------|\r
 403   // E4  (hc[0x43]==0)    07                         B1 // 40\r
 404   // E8  (hc[0x45]==0)    05                         91 // 32\r
 405 \r
 406   // check: Sonic 3D Blast bonus, Cannon Fodder, Chase HQ II, 3 Ninjas kick back, Road Rash 3, Skitchin', Wheel of Fortune\r
 407   if ((a&0x1c)==0x08)\r
 408   {\r
 409     unsigned int hc;\r
 410 \r
 411     if(Pico.m.scanline != -1) {\r
 412       int lineCycles=(488-SekCyclesLeft)&0x1ff;\r
 413       d=Pico.m.scanline; // V-Counter\r
 414 \r
 415       if(Pico.video.reg[12]&1)\r
 416            hc=hcounts_40[lineCycles];\r
 417       else hc=hcounts_32[lineCycles];\r
 418 \r
 419       if(lineCycles > 488-12) d++; // Wheel of Fortune\r
 420     } else {\r
 421       // get approximate V-Counter\r
 422       d=vcounts[SekCyclesDone()>>8];\r
 423       hc = Pico.m.rotate&0xff;\r
 424     }\r
 425 \r
 426     if(Pico.m.pal) {\r
 427       if(d >= 0x103) d-=56; // based on Gens\r
 428     } else {\r
 429       if(d >= 0xEB)  d-=6;\r
 430     }\r
 431 \r
 432     if((Pico.video.reg[12]&6) == 6) {\r
 433       // interlace mode 2 (Combat Cars (UE) [!])\r
 434       d <<= 1;\r
 435       if (d&0xf00) d|= 1;\r
 436     }\r
 437 \r
 438     dprintf("hv: %02x %02x (%i) @ %06x", hc, d, SekCyclesDone(), SekPc);\r
 439     d&=0xff; d<<=8;\r
 440     d|=hc;\r
 441     goto end;\r
 442   }\r
 443 \r
 444 end:\r
 445 \r
 446   return d;\r
 447 }\r