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 2006-2007, Grazvydas "notaz" Ignotas\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 #include "cd/gfx_cd.h"\r
  12 \r
  13 extern const unsigned char  hcounts_32[];\r
  14 extern const unsigned char  hcounts_40[];\r
  15 extern const unsigned short vcounts[];\r
  16 \r
  17 #ifndef UTYPES_DEFINED\r
  18 typedef unsigned char  u8;\r
  19 typedef unsigned short u16;\r
  20 typedef unsigned int   u32;\r
  21 #define UTYPES_DEFINED\r
  22 #endif\r
  23 \r
  24 int (*PicoDmaHook)(unsigned int source, int len, unsigned short **srcp, unsigned short **limitp) = NULL;\r
  25 \r
  26 static __inline void AutoIncrement(void)\r
  27 {\r
  28   Pico.video.addr=(unsigned short)(Pico.video.addr+Pico.video.reg[0xf]);\r
  29 }\r
  30 \r
  31 static void VideoWrite(u16 d)\r
  32 {\r
  33   unsigned int a=Pico.video.addr;\r
  34 \r
  35   switch (Pico.video.type)\r
  36   {\r
  37     case 1: if(a&1) d=(u16)((d<<8)|(d>>8)); // If address is odd, bytes are swapped (which game needs this?)\r
  38             Pico.vram [(a>>1)&0x7fff]=d;\r
  39             rendstatus |= PDRAW_DIRTY_SPRITES; break;\r
  40     case 3: Pico.m.dirtyPal = 1;\r
  41             Pico.cram [(a>>1)&0x003f]=d; break; // wraps (Desert Strike)\r
  42     case 5: Pico.vsram[(a>>1)&0x003f]=d; break;\r
  43     //default:elprintf(EL_ANOMALY, "VDP write %04x with bad type %i", d, Pico.video.type); break;\r
  44   }\r
  45 \r
  46   //dprintf("w[%i] @ %04x, inc=%i [%i|%i]", Pico.video.type, a, Pico.video.reg[0xf], Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
  47   AutoIncrement();\r
  48 }\r
  49 \r
  50 static unsigned int VideoRead(void)\r
  51 {\r
  52   unsigned int a=0,d=0;\r
  53 \r
  54   a=Pico.video.addr; a>>=1;\r
  55 \r
  56   switch (Pico.video.type)\r
  57   {\r
  58     case 0: d=Pico.vram [a&0x7fff]; break;\r
  59     case 8: d=Pico.cram [a&0x003f]; break;\r
  60     case 4: d=Pico.vsram[a&0x003f]; break;\r
  61     default:elprintf(EL_ANOMALY, "VDP read with bad type %i", Pico.video.type); break;\r
  62   }\r
  63 \r
  64   AutoIncrement();\r
  65   return d;\r
  66 }\r
  67 \r
  68 static int GetDmaLength(void)\r
  69 {\r
  70   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
  71   int len=0;\r
  72   // 16-bit words to transfer:\r
  73   len =pvid->reg[0x13];\r
  74   len|=pvid->reg[0x14]<<8;\r
  75   // Charles MacDonald:\r
  76   if(!len) len = 0xffff;\r
  77   return len;\r
  78 }\r
  79 \r
  80 static void DmaSlow(int len)\r
  81 {\r
  82   u16 *pd=0, *pdend, *r;\r
  83   unsigned int a=Pico.video.addr, a2, d;\r
  84   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
  85   unsigned int source;\r
  86 \r
  87   source =Pico.video.reg[0x15]<<1;\r
  88   source|=Pico.video.reg[0x16]<<9;\r
  89   source|=Pico.video.reg[0x17]<<17;\r
  90 \r
  91   elprintf(EL_VDPDMA, "DmaSlow[%i] %06x->%04x len %i inc=%i blank %i [%i] @ %06x",\r
  92     Pico.video.type, source, a, len, inc, (Pico.video.status&8)||!(Pico.video.reg[1]&0x40),\r
  93     SekCyclesDone(), SekPc);\r
  94 \r
  95   if (Pico.m.scanline != -1) {\r
  96     Pico.m.dma_xfers += len;\r
  97     if ((PicoAHW & PAHW_MCD) && (PicoOpt & POPT_EN_MCD_PSYNC)) SekCyclesBurn(CheckDMA());\r
  98     else SekSetCyclesLeftNoMCD(SekCyclesLeftNoMCD - CheckDMA());\r
  99   } else {\r
 100     // be approximate in non-accurate mode\r
 101     SekSetCyclesLeft(SekCyclesLeft - (len*(((488<<8)/167))>>8));\r
 102   }\r
 103 \r
 104   if ((source&0xe00000)==0xe00000) { // Ram\r
 105     pd=(u16 *)(Pico.ram+(source&0xfffe));\r
 106     pdend=(u16 *)(Pico.ram+0x10000);\r
 107   }\r
 108   else if (PicoAHW & PAHW_MCD)\r
 109   {\r
 110     elprintf(EL_VDPDMA, "DmaSlow CD, r3=%02x", Pico_mcd->s68k_regs[3]);\r
 111     if(source<0x20000) { // Bios area\r
 112       pd=(u16 *)(Pico_mcd->bios+(source&~1));\r
 113       pdend=(u16 *)(Pico_mcd->bios+0x20000);\r
 114     } else if ((source&0xfc0000)==0x200000) { // Word Ram\r
 115       source -= 2;\r
 116       if (!(Pico_mcd->s68k_regs[3]&4)) { // 2M mode\r
 117         pd=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram2M+(source&0x3fffe));\r
 118         pdend=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram2M+0x40000);\r
 119       } else {\r
 120         if (source < 0x220000) { // 1M mode\r
 121           int bank = Pico_mcd->s68k_regs[3]&1;\r
 122           pd=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram1M[bank]+(source&0x1fffe));\r
 123           pdend=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram1M[bank]+0x20000);\r
 124         } else {\r
 125           DmaSlowCell(source, a, len, inc);\r
 126           return;\r
 127         }\r
 128       }\r
 129     } else if ((source&0xfe0000)==0x020000) { // Prg Ram\r
 130       u8 *prg_ram = Pico_mcd->prg_ram_b[Pico_mcd->s68k_regs[3]>>6];\r
 131       pd=(u16 *)(prg_ram+(source&0x1fffe));\r
 132       pdend=(u16 *)(prg_ram+0x20000);\r
 133     } else {\r
 134       elprintf(EL_VDPDMA|EL_ANOMALY, "DmaSlow[%i] %06x->%04x: FIXME: unsupported src", Pico.video.type, source, a);\r
 135       return;\r
 136     }\r
 137   }\r
 138   else\r
 139   {\r
 140     // if we have DmaHook, let it handle ROM because of possible DMA delay\r
 141     if (PicoDmaHook && PicoDmaHook(source, len, &pd, &pdend));\r
 142     else if (source<Pico.romsize) { // Rom\r
 143       pd=(u16 *)(Pico.rom+(source&~1));\r
 144       pdend=(u16 *)(Pico.rom+Pico.romsize);\r
 145     }\r
 146     else {\r
 147       elprintf(EL_VDPDMA|EL_ANOMALY, "DmaSlow[%i] %06x->%04x: invalid src", Pico.video.type, source, a);\r
 148       return;\r
 149     }\r
 150   }\r
 151 \r
 152   // overflow protection, might break something..\r
 153   if (len > pdend - pd) {\r
 154     len = pdend - pd;\r
 155     elprintf(EL_VDPDMA|EL_ANOMALY, "DmaSlow overflow");\r
 156   }\r
 157 \r
 158   switch (Pico.video.type)\r
 159   {\r
 160     case 1: // vram\r
 161       r = Pico.vram;\r
 162       if (inc == 2 && !(a&1) && a+len*2 < 0x10000)\r
 163       {\r
 164         // most used DMA mode\r
 165         memcpy16(r + (a>>1), pd, len);\r
 166         a += len*2;\r
 167       }\r
 168       else\r
 169       {\r
 170         for(; len; len--)\r
 171         {\r
 172           d=*pd++;\r
 173           if(a&1) d=(d<<8)|(d>>8);\r
 174           r[a>>1] = (u16)d; // will drop the upper bits\r
 175           // AutoIncrement\r
 176           a=(u16)(a+inc);\r
 177           // didn't src overlap?\r
 178           //if(pd >= pdend) pd-=0x8000; // should be good for RAM, bad for ROM\r
 179         }\r
 180       }\r
 181       rendstatus |= PDRAW_DIRTY_SPRITES;\r
 182       break;\r
 183 \r
 184     case 3: // cram\r
 185       Pico.m.dirtyPal = 1;\r
 186       r = Pico.cram;\r
 187       for(a2=a&0x7f; len; len--)\r
 188       {\r
 189         r[a2>>1] = (u16)*pd++; // bit 0 is ignored\r
 190         // AutoIncrement\r
 191         a2+=inc;\r
 192         // didn't src overlap?\r
 193         //if(pd >= pdend) pd-=0x8000;\r
 194         // good dest?\r
 195         if(a2 >= 0x80) break; // Todds Adventures in Slime World / Andre Agassi tennis\r
 196       }\r
 197       a=(a&0xff00)|a2;\r
 198       break;\r
 199 \r
 200     case 5: // vsram[a&0x003f]=d;\r
 201       r = Pico.vsram;\r
 202       for(a2=a&0x7f; len; len--)\r
 203       {\r
 204         r[a2>>1] = (u16)*pd++;\r
 205         // AutoIncrement\r
 206         a2+=inc;\r
 207         // didn't src overlap?\r
 208         //if(pd >= pdend) pd-=0x8000;\r
 209         // good dest?\r
 210         if(a2 >= 0x80) break;\r
 211       }\r
 212       a=(a&0xff00)|a2;\r
 213       break;\r
 214 \r
 215     default:\r
 216       elprintf(EL_VDPDMA|EL_ANOMALY, "DMA with bad type %i", Pico.video.type);\r
 217       break;\r
 218   }\r
 219   // remember addr\r
 220   Pico.video.addr=(u16)a;\r
 221 }\r
 222 \r
 223 static void DmaCopy(int len)\r
 224 {\r
 225   u16 a=Pico.video.addr;\r
 226   unsigned char *vr = (unsigned char *) Pico.vram;\r
 227   unsigned char *vrs;\r
 228   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
 229   int source;\r
 230   elprintf(EL_VDPDMA, "DmaCopy len %i [%i]", len, SekCyclesDone());\r
 231 \r
 232   Pico.m.dma_xfers += len;\r
 233   if(Pico.m.scanline != -1)\r
 234     Pico.video.status|=2; // dma busy\r
 235 \r
 236   source =Pico.video.reg[0x15];\r
 237   source|=Pico.video.reg[0x16]<<8;\r
 238   vrs=vr+source;\r
 239 \r
 240   if(source+len > 0x10000) len=0x10000-source; // clip??\r
 241 \r
 242   for(;len;len--)\r
 243   {\r
 244     vr[a] = *vrs++;\r
 245     // AutoIncrement\r
 246     a=(u16)(a+inc);\r
 247   }\r
 248   // remember addr\r
 249   Pico.video.addr=a;\r
 250   rendstatus |= PDRAW_DIRTY_SPRITES;\r
 251 }\r
 252 \r
 253 // check: Contra, Megaman\r
 254 // note: this is still inaccurate\r
 255 static void DmaFill(int data)\r
 256 {\r
 257   int len;\r
 258   unsigned short a=Pico.video.addr;\r
 259   unsigned char *vr=(unsigned char *) Pico.vram;\r
 260   unsigned char high = (unsigned char) (data >> 8);\r
 261   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
 262 \r
 263   len=GetDmaLength();\r
 264   elprintf(EL_VDPDMA, "DmaFill len %i inc %i [%i]", len, inc, SekCyclesDone());\r
 265 \r
 266   Pico.m.dma_xfers += len;\r
 267   if(Pico.m.scanline != -1)\r
 268     Pico.video.status|=2; // dma busy (in accurate mode)\r
 269 \r
 270   // from Charles MacDonald's genvdp.txt:\r
 271   // Write lower byte to address specified\r
 272   vr[a] = (unsigned char) data;\r
 273   a=(u16)(a+inc);\r
 274 \r
 275   if(!inc) len=1;\r
 276 \r
 277   for(;len;len--) {\r
 278     // Write upper byte to adjacent address\r
 279     // (here we are byteswapped, so address is already 'adjacent')\r
 280     vr[a] = high;\r
 281 \r
 282     // Increment address register\r
 283     a=(u16)(a+inc);\r
 284   }\r
 285   // remember addr\r
 286   Pico.video.addr=a;\r
 287   // update length\r
 288   Pico.video.reg[0x13] = Pico.video.reg[0x14] = 0; // Dino Dini's Soccer (E) (by Haze)\r
 289 \r
 290   rendstatus |= PDRAW_DIRTY_SPRITES;\r
 291 }\r
 292 \r
 293 static void CommandDma(void)\r
 294 {\r
 295   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 296   int len=0,method=0;\r
 297 \r
 298   if ((pvid->reg[1]&0x10)==0) return; // DMA not enabled\r
 299 \r
 300   len=GetDmaLength();\r
 301 \r
 302   method=pvid->reg[0x17]>>6;\r
 303   if (method< 2) DmaSlow(len); // 68000 to VDP\r
 304   if (method==3) DmaCopy(len); // VRAM Copy\r
 305 }\r
 306 \r
 307 static void CommandChange(void)\r
 308 {\r
 309   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 310   unsigned int cmd=0,addr=0;\r
 311 \r
 312   cmd=pvid->command;\r
 313 \r
 314   // Get type of transfer 0xc0000030 (v/c/vsram read/write)\r
 315   pvid->type=(unsigned char)(((cmd>>2)&0xc)|(cmd>>30));\r
 316 \r
 317   // Get address 0x3fff0003\r
 318   addr =(cmd>>16)&0x3fff;\r
 319   addr|=(cmd<<14)&0xc000;\r
 320   pvid->addr=(unsigned short)addr;\r
 321 \r
 322   // Check for dma:\r
 323   if (cmd&0x80) CommandDma();\r
 324 }\r
 325 \r
 326 static __inline void DrawSync(int blank_on)\r
 327 {\r
 328   if (Pico.m.scanline < 224 && !(PicoOpt & POPT_ALT_RENDERER) &&\r
 329       !PicoSkipFrame && DrawScanline <= Pico.m.scanline) {\r
 330     elprintf(EL_ANOMALY, "sync");\r
 331     PicoDrawSync(Pico.m.scanline, blank_on);\r
 332   }\r
 333 }\r
 334 \r
 335 PICO_INTERNAL_ASM void PicoVideoWrite(unsigned int a,unsigned short d)\r
 336 {\r
 337   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 338 \r
 339   if (Pico.m.scanline < 224)\r
 340     elprintf(EL_STATUS, "PicoVideoWrite [%06x] %04x", a, d);\r
 341   a&=0x1c;\r
 342 \r
 343   if (a==0x00) // Data port 0 or 2\r
 344   {\r
 345     // try avoiding the sync..\r
 346     if (Pico.m.scanline < 224 && (pvid->reg[1]&0x40) &&\r
 347         !(!pvid->pending &&\r
 348           ((pvid->command & 0xc00000f0) == 0x40000010 && Pico.vsram[pvid->addr>>1] == d))\r
 349        )\r
 350       DrawSync(0);\r
 351 \r
 352     if (pvid->pending) {\r
 353       CommandChange();\r
 354       pvid->pending=0;\r
 355     }\r
 356 \r
 357     // If a DMA fill has been set up, do it\r
 358     if ((pvid->command&0x80) && (pvid->reg[1]&0x10) && (pvid->reg[0x17]>>6)==2)\r
 359     {\r
 360       DmaFill(d);\r
 361     }\r
 362     else\r
 363     {\r
 364       // preliminary FIFO emulation for Chaos Engine, The (E)\r
 365       if (!(pvid->status&8) && (pvid->reg[1]&0x40) && Pico.m.scanline!=-1 && !(PicoOpt&POPT_DIS_VDP_FIFO)) // active display, accurate mode?\r
 366       {\r
 367         pvid->status&=~0x200; // FIFO no longer empty\r
 368         pvid->lwrite_cnt++;\r
 369         if (pvid->lwrite_cnt >= 4) pvid->status|=0x100; // FIFO full\r
 370         if (pvid->lwrite_cnt >  4) {\r
 371           SekCyclesBurn(32); // penalty // 488/12-8\r
 372           if (SekCycleCnt>=SekCycleAim) SekEndRun(0);\r
 373         }\r
 374         elprintf(EL_ASVDP, "VDP data write: %04x {%i} #%i @ %06x", d, Pico.video.type, pvid->lwrite_cnt, SekPc);\r
 375       }\r
 376       VideoWrite(d);\r
 377     }\r
 378     return;\r
 379   }\r
 380 \r
 381   if (a==0x04) // Control (command) port 4 or 6\r
 382   {\r
 383     if (pvid->pending)\r
 384     {\r
 385       if (d & 0x80) DrawSync(0); // only need sync for DMA\r
 386       // Low word of command:\r
 387       pvid->command&=0xffff0000;\r
 388       pvid->command|=d;\r
 389       pvid->pending=0;\r
 390       CommandChange();\r
 391     }\r
 392     else\r
 393     {\r
 394       if ((d&0xc000)==0x8000)\r
 395       {\r
 396         // Register write:\r
 397         int num=(d>>8)&0x1f;\r
 398         int dold=pvid->reg[num];\r
 399         int update_irq = 0, blank_on = 0;\r
 400         pvid->type=0; // register writes clear command (else no Sega logo in Golden Axe II)\r
 401         if (num > 0x0a && !(pvid->reg[1]&4)) {\r
 402           elprintf(EL_ANOMALY, "%02x written to reg %02x in SMS mode @ %06x", d, num, SekPc);\r
 403           return;\r
 404         }\r
 405 \r
 406         switch (num)\r
 407         {\r
 408           case 0x00:\r
 409             elprintf(EL_INTSW, "hint_onoff: %i->%i [%i] pend=%i @ %06x", (dold&0x10)>>4,\r
 410                     (d&0x10)>>4, SekCyclesDone(), (pvid->pending_ints&0x10)>>4, SekPc);\r
 411             update_irq = 1;\r
 412             break;\r
 413           case 0x01:\r
 414             elprintf(EL_INTSW, "vint_onoff: %i->%i [%i] pend=%i @ %06x", (dold&0x20)>>5,\r
 415                     (d&0x20)>>5, SekCyclesDone(), (pvid->pending_ints&0x20)>>5, SekPc);\r
 416             if (!(d&0x40) && SekCyclesLeft > 390) blank_on = 1;\r
 417             update_irq = 1;\r
 418             break;\r
 419           case 0x05:\r
 420             if (d^dold) rendstatus |= PDRAW_SPRITES_MOVED;\r
 421             break;\r
 422           case 0x0c:\r
 423             // renderers should update their palettes if sh/hi mode is changed\r
 424             if ((d^dold)&8) Pico.m.dirtyPal = 2;\r
 425             break;\r
 426         }\r
 427         DrawSync(blank_on);\r
 428         pvid->reg[num]=(unsigned char)d;\r
 429         if (!update_irq) return;\r
 430 \r
 431 #ifndef EMU_CORE_DEBUG\r
 432         // update IRQ level\r
 433         if (!SekShouldInterrupt) // hack\r
 434         {\r
 435           int lines, pints, irq=0;\r
 436           lines = (pvid->reg[1] & 0x20) | (pvid->reg[0] & 0x10);\r
 437           pints = (pvid->pending_ints&lines);\r
 438                if (pints & 0x20) irq = 6;\r
 439           else if (pints & 0x10) irq = 4;\r
 440           SekInterrupt(irq); // update line\r
 441 \r
 442           if (irq && Pico.m.scanline!=-1) SekEndRun(24); // make it delayed\r
 443         }\r
 444 #endif\r
 445       }\r
 446       else\r
 447       {\r
 448         // High word of command:\r
 449         pvid->command&=0x0000ffff;\r
 450         pvid->command|=d<<16;\r
 451         pvid->pending=1;\r
 452       }\r
 453     }\r
 454   }\r
 455 }\r
 456 \r
 457 PICO_INTERNAL_ASM unsigned int PicoVideoRead(unsigned int a)\r
 458 {\r
 459   a&=0x1c;\r
 460 \r
 461   if (a==0x00) // data port\r
 462   {\r
 463     return VideoRead();\r
 464   }\r
 465 \r
 466   if (a==0x04) // control port\r
 467   {\r
 468     struct PicoVideo *pv=&Pico.video;\r
 469     unsigned int d;\r
 470     d=pv->status;\r
 471     if (PicoOpt&POPT_ALT_RENDERER) d|=0x0020; // sprite collision (Shadow of the Beast)\r
 472     if (!(pv->reg[1]&0x40))        d|=0x0008; // set V-Blank if display is disabled\r
 473     if (SekCyclesLeft < 84+4)      d|=0x0004; // H-Blank (Sonic3 vs)\r
 474 \r
 475     d|=(pv->pending_ints&0x20)<<2; // V-int pending?\r
 476     if (d&0x100) pv->status&=~0x100; // FIFO no longer full\r
 477 \r
 478     pv->pending=0; // ctrl port reads clear write-pending flag (Charles MacDonald)\r
 479 \r
 480     elprintf(EL_SR, "SR read: %04x @ %06x", d, SekPc);\r
 481     return d;\r
 482   }\r
 483 \r
 484   // H-counter info (based on Generator):\r
 485   // frame:\r
 486   //                       |       <- hblank? ->      |\r
 487   // start    <416>       hint  <36> hdisplay <38>  end // CPU cycles\r
 488   // |---------...---------|------------|-------------|\r
 489   // 0                   B6 E4                       FF // 40 cells\r
 490   // 0                   93 E8                       FF // 32 cells\r
 491 \r
 492   // Gens (?)              v-render\r
 493   // start  <hblank=84>   hint    hdisplay <404>      |\r
 494   // |---------------------|--------------------------|\r
 495   // E4  (hc[0x43]==0)    07                         B1 // 40\r
 496   // E8  (hc[0x45]==0)    05                         91 // 32\r
 497 \r
 498   // check: Sonic 3D Blast bonus, Cannon Fodder, Chase HQ II, 3 Ninjas kick back, Road Rash 3, Skitchin', Wheel of Fortune\r
 499   if ((a&0x1c)==0x08)\r
 500   {\r
 501     unsigned int hc, d;\r
 502 \r
 503     if (Pico.m.scanline != -1)\r
 504     {\r
 505       int lineCycles=(488-SekCyclesLeft)&0x1ff;\r
 506       d=Pico.m.scanline; // V-Counter\r
 507 \r
 508       if(Pico.video.reg[12]&1)\r
 509            hc=hcounts_40[lineCycles];\r
 510       else hc=hcounts_32[lineCycles];\r
 511 \r
 512       //if(lineCycles > 488-12) d++; // Wheel of Fortune\r
 513     } else {\r
 514       // get approximate V-Counter\r
 515       d=vcounts[SekCyclesDone()>>8];\r
 516       hc = Pico.m.rotate&0xff;\r
 517     }\r
 518 \r
 519     if(Pico.m.pal) {\r
 520       if (d >= 0x103) d-=56; // based on Gens\r
 521     } else {\r
 522       if (d >= 0xEB)  d-=6;\r
 523     }\r
 524 \r
 525     if((Pico.video.reg[12]&6) == 6) {\r
 526       // interlace mode 2 (Combat Cars (UE) [!])\r
 527       d <<= 1;\r
 528       if (d&0xf00) d|= 1;\r
 529     }\r
 530 \r
 531     elprintf(EL_HVCNT, "hv: %02x %02x (%i) @ %06x", hc, d, SekCyclesDone(), SekPc);\r
 532     d&=0xff; d<<=8;\r
 533     d|=hc;\r
 534     return d;\r
 535   }\r
 536 \r
 537   return 0;\r
 538 }\r