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 #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 extern int rendstatus;\r
  17 \r
  18 typedef unsigned char  u8;\r
  19 typedef unsigned short u16;\r
  20 \r
  21 \r
  22 static __inline void AutoIncrement()\r
  23 {\r
  24   Pico.video.addr=(unsigned short)(Pico.video.addr+Pico.video.reg[0xf]);\r
  25 }\r
  26 \r
  27 static void VideoWrite(u16 d)\r
  28 {\r
  29   unsigned int a=Pico.video.addr;\r
  30 \r
  31   switch (Pico.video.type)\r
  32   {\r
  33     case 1: if(a&1) d=(u16)((d<<8)|(d>>8)); // If address is odd, bytes are swapped (which game needs this?)\r
  34             Pico.vram [(a>>1)&0x7fff]=d;\r
  35             rendstatus|=0x10; break;\r
  36     case 3: Pico.m.dirtyPal = 1;\r
  37             //dprintf("w[%i] @ %04x, inc=%i [%i|%i]", Pico.video.type, a, Pico.video.reg[0xf], Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
  38             Pico.cram [(a>>1)&0x003f]=d; break; // wraps (Desert Strike)\r
  39     case 5: Pico.vsram[(a>>1)&0x003f]=d; break;\r
  40   }\r
  41 \r
  42   //dprintf("w[%i] @ %04x, inc=%i [%i|%i]", Pico.video.type, a, Pico.video.reg[0xf], Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
  43   AutoIncrement();\r
  44 }\r
  45 \r
  46 static unsigned int VideoRead()\r
  47 {\r
  48   unsigned int a=0,d=0;\r
  49 \r
  50   a=Pico.video.addr; a>>=1;\r
  51 \r
  52   switch (Pico.video.type)\r
  53   {\r
  54     case 0: d=Pico.vram [a&0x7fff]; break;\r
  55     case 8: d=Pico.cram [a&0x003f]; break;\r
  56     case 4: d=Pico.vsram[a&0x003f]; break;\r
  57   }\r
  58 \r
  59   AutoIncrement();\r
  60   return d;\r
  61 }\r
  62 \r
  63 static int GetDmaLength()\r
  64 {\r
  65   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
  66   int len=0;\r
  67   // 16-bit words to transfer:\r
  68   len =pvid->reg[0x13];\r
  69   len|=pvid->reg[0x14]<<8;\r
  70   // Charles MacDonald:\r
  71   if(!len) len = 0xffff;\r
  72   return len;\r
  73 }\r
  74 \r
  75 static void DmaSlow(int len)\r
  76 {\r
  77   u16 *pd=0, *pdend, *r;\r
  78   unsigned int a=Pico.video.addr, a2, d;\r
  79   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
  80   unsigned int source;\r
  81 \r
  82   source =Pico.video.reg[0x15]<<1;\r
  83   source|=Pico.video.reg[0x16]<<9;\r
  84   source|=Pico.video.reg[0x17]<<17;\r
  85 \r
  86   dprintf("DmaSlow[%i] %06x->%04x len %i inc=%i blank %i [%i|%i] @ %x",\r
  87     Pico.video.type, source, a, len, inc, (Pico.video.status&8)||!(Pico.video.reg[1]&0x40),\r
  88     Pico.m.scanline, SekCyclesDone(), SekPc);\r
  89 \r
  90   if(Pico.m.scanline != -1) {\r
  91     Pico.m.dma_bytes += len;\r
  92     SekSetCyclesLeft(SekCyclesLeft - CheckDMA());\r
  93   } else {\r
  94     // be approximate in non-accurate mode\r
  95     SekSetCyclesLeft(SekCyclesLeft - (len*(((488<<8)/167))>>8));\r
  96   }\r
  97 \r
  98   if ((source&0xe00000)==0xe00000) { // Ram\r
  99     pd=(u16 *)(Pico.ram+(source&0xfffe));\r
 100     pdend=(u16 *)(Pico.ram+0x10000);\r
 101   } else if(PicoMCD & 1) {\r
 102     dprintf("DmaSlow CD, r3=%02x", Pico_mcd->s68k_regs[3]);\r
 103     if(source<0x20000) { // Bios area\r
 104       pd=(u16 *)(Pico_mcd->bios+(source&~1));\r
 105       pdend=(u16 *)(Pico_mcd->bios+0x20000);\r
 106     } else if ((source&0xfc0000)==0x200000) { // Word Ram\r
 107       source -= 2;\r
 108       if (!(Pico_mcd->s68k_regs[3]&4)) { // 2M mode\r
 109         pd=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram2M+(source&0x3fffe));\r
 110         pdend=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram2M+0x40000);\r
 111       } else {\r
 112         if (source < 0x220000) { // 1M mode\r
 113           int bank = Pico_mcd->s68k_regs[3]&1;\r
 114           pd=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram1M[bank]+(source&0x1fffe));\r
 115           pdend=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram1M[bank]+0x20000);\r
 116         } else {\r
 117           DmaSlowCell(source, a, len, inc);\r
 118           return;\r
 119         }\r
 120       }\r
 121     } else if ((source&0xfe0000)==0x020000) { // Prg Ram\r
 122       u8 *prg_ram = Pico_mcd->prg_ram_b[Pico_mcd->s68k_regs[3]>>6];\r
 123       pd=(u16 *)(prg_ram+(source&0x1fffe));\r
 124       pdend=(u16 *)(prg_ram+0x20000);\r
 125     } else {\r
 126       dprintf("DmaSlow FIXME: unsupported src");\r
 127       return;\r
 128     }\r
 129   } else {\r
 130     if(source<Pico.romsize) { // Rom\r
 131       pd=(u16 *)(Pico.rom+(source&~1));\r
 132       pdend=(u16 *)(Pico.rom+Pico.romsize);\r
 133     } else {\r
 134       dprintf("DmaSlow: invalid dma src");\r
 135       return;\r
 136     }\r
 137   }\r
 138 \r
 139   // overflow protection, might break something..\r
 140   if (len > pdend - pd) {\r
 141     len = pdend - pd;\r
 142     dprintf("DmaSlow overflow");\r
 143   }\r
 144 \r
 145   switch (Pico.video.type)\r
 146   {\r
 147     case 1: // vram\r
 148       r = Pico.vram;\r
 149       if (inc == 2 && !(a&1) && a+len*2 < 0x10000)\r
 150       {\r
 151         // most used DMA mode\r
 152         memcpy16(r + (a>>1), pd, len);\r
 153         a += len*2;\r
 154       }\r
 155       else\r
 156       {\r
 157         for(; len; len--)\r
 158         {\r
 159           d=*pd++;\r
 160           if(a&1) d=(d<<8)|(d>>8);\r
 161           r[a>>1] = (u16)d; // will drop the upper bits\r
 162           // AutoIncrement\r
 163           a=(u16)(a+inc);\r
 164           // didn't src overlap?\r
 165           //if(pd >= pdend) pd-=0x8000; // should be good for RAM, bad for ROM\r
 166         }\r
 167       }\r
 168       rendstatus|=0x10;\r
 169       break;\r
 170 \r
 171     case 3: // cram\r
 172       Pico.m.dirtyPal = 1;\r
 173       r = Pico.cram;\r
 174       for(a2=a&0x7f; len; len--)\r
 175       {\r
 176         r[a2>>1] = (u16)*pd++;; // bit 0 is ignored\r
 177         // AutoIncrement\r
 178         a2+=inc;\r
 179         // didn't src overlap?\r
 180         //if(pd >= pdend) pd-=0x8000;\r
 181         // good dest?\r
 182         if(a2 >= 0x80) break; // Todds Adventures in Slime World / Andre Agassi tennis\r
 183       }\r
 184       a=(a&0xff00)|a2;\r
 185       break;\r
 186 \r
 187     case 5: // vsram[a&0x003f]=d;\r
 188       r = Pico.vsram;\r
 189       for(a2=a&0x7f; len; len--)\r
 190       {\r
 191         r[a2>>1] = (u16)*pd++;\r
 192         // AutoIncrement\r
 193         a2+=inc;\r
 194         // didn't src overlap?\r
 195         //if(pd >= pdend) pd-=0x8000;\r
 196         // good dest?\r
 197         if(a2 >= 0x80) break;\r
 198       }\r
 199       a=(a&0xff00)|a2;\r
 200       break;\r
 201   }\r
 202   // remember addr\r
 203   Pico.video.addr=(u16)a;\r
 204 }\r
 205 \r
 206 static void DmaCopy(int len)\r
 207 {\r
 208   u16 a=Pico.video.addr;\r
 209   unsigned char *vr = (unsigned char *) Pico.vram;\r
 210   unsigned char *vrs;\r
 211   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
 212   int source;\r
 213   dprintf("DmaCopy len %i [%i|%i]", len, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 214 \r
 215   Pico.m.dma_bytes += len;\r
 216   if(Pico.m.scanline != -1)\r
 217     Pico.video.status|=2; // dma busy\r
 218 \r
 219   source =Pico.video.reg[0x15];\r
 220   source|=Pico.video.reg[0x16]<<8;\r
 221   vrs=vr+source;\r
 222 \r
 223   if(source+len > 0x10000) len=0x10000-source; // clip??\r
 224 \r
 225   for(;len;len--)\r
 226   {\r
 227     vr[a] = *vrs++;\r
 228     // AutoIncrement\r
 229     a=(u16)(a+inc);\r
 230   }\r
 231   // remember addr\r
 232   Pico.video.addr=a;\r
 233   rendstatus|=0x10;\r
 234 }\r
 235 \r
 236 // check: Contra, Megaman\r
 237 // note: this is still inaccurate\r
 238 static void DmaFill(int data)\r
 239 {\r
 240   int len;\r
 241   unsigned short a=Pico.video.addr;\r
 242   unsigned char *vr=(unsigned char *) Pico.vram;\r
 243   unsigned char high = (unsigned char) (data >> 8);\r
 244   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
 245 \r
 246   len=GetDmaLength();\r
 247   dprintf("DmaFill len %i inc %i [%i|%i]", len, inc, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 248 \r
 249   Pico.m.dma_bytes += len;\r
 250   if(Pico.m.scanline != -1)\r
 251     Pico.video.status|=2; // dma busy (in accurate mode)\r
 252 \r
 253   // from Charles MacDonald's genvdp.txt:\r
 254   // Write lower byte to address specified\r
 255   vr[a] = (unsigned char) data;\r
 256   a=(u16)(a+inc);\r
 257 \r
 258   if(!inc) len=1;\r
 259 \r
 260   for(;len;len--) {\r
 261     // Write upper byte to adjacent address\r
 262     // (here we are byteswapped, so address is already 'adjacent')\r
 263     vr[a] = high;\r
 264 \r
 265     // Increment address register\r
 266     a=(u16)(a+inc);\r
 267   }\r
 268   // remember addr\r
 269   Pico.video.addr=a;\r
 270   // update length\r
 271   Pico.video.reg[0x13] = Pico.video.reg[0x14] = 0; // Dino Dini's Soccer (E) (by Haze)\r
 272 \r
 273   rendstatus|=0x10;\r
 274 }\r
 275 \r
 276 static void CommandDma()\r
 277 {\r
 278   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 279   int len=0,method=0;\r
 280 \r
 281   if ((pvid->reg[1]&0x10)==0) return; // DMA not enabled\r
 282 \r
 283   len=GetDmaLength();\r
 284 \r
 285   method=pvid->reg[0x17]>>6;\r
 286   if (method< 2) DmaSlow(len); // 68000 to VDP\r
 287   if (method==3) DmaCopy(len); // VRAM Copy\r
 288 }\r
 289 \r
 290 static void CommandChange()\r
 291 {\r
 292   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 293   unsigned int cmd=0,addr=0;\r
 294 \r
 295   cmd=pvid->command;\r
 296 \r
 297   // Get type of transfer 0xc0000030 (v/c/vsram read/write)\r
 298   pvid->type=(unsigned char)(((cmd>>2)&0xc)|(cmd>>30));\r
 299 \r
 300   // Get address 0x3fff0003\r
 301   addr =(cmd>>16)&0x3fff;\r
 302   addr|=(cmd<<14)&0xc000;\r
 303   pvid->addr=(unsigned short)addr;\r
 304   //dprintf("addr set: %04x", addr);\r
 305 \r
 306   // Check for dma:\r
 307   if (cmd&0x80) CommandDma();\r
 308 }\r
 309 \r
 310 void PicoVideoWrite(unsigned int a,unsigned short d)\r
 311 {\r
 312   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 313 \r
 314   a&=0x1c;\r
 315 \r
 316   if (a==0x00) // Data port 0 or 2\r
 317   {\r
 318     if (pvid->pending) CommandChange();\r
 319     pvid->pending=0;\r
 320 \r
 321     // If a DMA fill has been set up, do it\r
 322     if ((pvid->command&0x80) && (pvid->reg[1]&0x10) && (pvid->reg[0x17]>>6)==2)\r
 323     {\r
 324       DmaFill(d);\r
 325     }\r
 326     else\r
 327     {\r
 328       VideoWrite(d);\r
 329     }\r
 330     return;\r
 331   }\r
 332 \r
 333   if (a==0x04) // Control (command) port 4 or 6\r
 334   {\r
 335     //dprintf("vdp cw(%04x), p=%i @ %06x [%i]", d, pvid->pending, SekPc, SekCyclesDone());\r
 336     if(pvid->pending)\r
 337     {\r
 338       // Low word of command:\r
 339       pvid->command&=0xffff0000;\r
 340       pvid->command|=d;\r
 341       pvid->pending=0;\r
 342       CommandChange();\r
 343     } else {\r
 344       if((d&0xc000)==0x8000)\r
 345       {\r
 346         // Register write:\r
 347         int num=(d>>8)&0x1f;\r
 348         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
 349         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
 350         //if(num==01) dprintf("set_blank: %i @ %06x [%i|%i]", !((d&0x40)>>6), SekPc, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 351         //if(num==05) dprintf("spr_set: %i @ %06x [%i|%i]", (unsigned char)d, SekPc, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 352         //if(num==10) dprintf("hint_set: %i @ %06x [%i|%i]", (unsigned char)d, SekPc, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 353         pvid->reg[num]=(unsigned char)d;\r
 354 #if !(defined(EMU_C68K) && defined(EMU_M68K)) // not debugging Cyclone\r
 355         // update IRQ level (Lemmings, Wiz 'n' Liz intro, ... )\r
 356         // may break if done improperly:\r
 357         // International Superstar Soccer Deluxe (crash), Street Racer (logos), Burning Force (gfx), Fatal Rewind (hang), Sesame Street Counting Cafe\r
 358         if(num < 2) {\r
 359 #ifdef EMU_C68K\r
 360           // hack: make sure we do not touch the irq line if Cyclone is just about to take the IRQ\r
 361           if (PicoCpu.irq <= (PicoCpu.srh&7)) {\r
 362 #endif\r
 363             int lines, pints;\r
 364             lines = (pvid->reg[1] & 0x20) | (pvid->reg[0] & 0x10);\r
 365             pints = (pvid->pending_ints&lines);\r
 366                  if(pints & 0x20) SekInterrupt(6);\r
 367             else if(pints & 0x10) SekInterrupt(4);\r
 368             else SekInterrupt(0);\r
 369 #ifdef EMU_C68K\r
 370             // adjust cycles for Cyclone so it would take the int "in time"\r
 371             if(PicoCpu.irq) {\r
 372               SekEndRun(24);\r
 373             }\r
 374           }\r
 375 #endif\r
 376         }\r
 377         else\r
 378 #endif\r
 379         if(num == 5) rendstatus|=1;\r
 380         else if(num == 0xc) Pico.m.dirtyPal = 2; // renderers should update their palettes if sh/hi mode is changed\r
 381         pvid->type=0; // register writes clear command (else no Sega logo in Golden Axe II)\r
 382       } else {\r
 383         // High word of command:\r
 384         pvid->command&=0x0000ffff;\r
 385         pvid->command|=d<<16;\r
 386         pvid->pending=1;\r
 387       }\r
 388     }\r
 389   }\r
 390 }\r
 391 \r
 392 unsigned int PicoVideoRead(unsigned int a)\r
 393 {\r
 394   unsigned int d=0;\r
 395 \r
 396   a&=0x1c;\r
 397 \r
 398   if (a==0x00) // data port\r
 399   {\r
 400     d=VideoRead();\r
 401     goto end;\r
 402   }\r
 403 \r
 404   if (a==0x04) // control port\r
 405   {\r
 406     d=Pico.video.status;\r
 407     if(PicoOpt&0x10) d|=0x0020; // sprite collision (Shadow of the Beast)\r
 408     if(Pico.m.rotate++&8) d|=0x0100; else d|=0x0200; // Toggle fifo full empty (who uses that stuff?)\r
 409     if(!(Pico.video.reg[1]&0x40)) d|=0x0008; // set V-Blank if display is disabled\r
 410     if(SekCyclesLeft < 84+4)      d|=0x0004; // H-Blank (Sonic3 vs)\r
 411     // dprintf("sr_read %04x @ %06x [%i|%i]", d, SekPc, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 412 \r
 413     Pico.video.pending=0; // ctrl port reads clear write-pending flag (Charles MacDonald)\r
 414 \r
 415     goto end;\r
 416   }\r
 417 \r
 418   // H-counter info (based on Generator):\r
 419   // frame:\r
 420   //                       |       <- hblank? ->      |\r
 421   // start    <416>       hint  <36> hdisplay <38>  end // CPU cycles\r
 422   // |---------...---------|------------|-------------|\r
 423   // 0                   B6 E4                       FF // 40 cells\r
 424   // 0                   93 E8                       FF // 32 cells\r
 425 \r
 426   // Gens (?)              v-render\r
 427   // start  <hblank=84>   hint    hdisplay <404>      |\r
 428   // |---------------------|--------------------------|\r
 429   // E4  (hc[0x43]==0)    07                         B1 // 40\r
 430   // E8  (hc[0x45]==0)    05                         91 // 32\r
 431 \r
 432   // check: Sonic 3D Blast bonus, Cannon Fodder, Chase HQ II, 3 Ninjas kick back, Road Rash 3, Skitchin', Wheel of Fortune\r
 433   if ((a&0x1c)==0x08)\r
 434   {\r
 435     unsigned int hc;\r
 436 \r
 437     if(Pico.m.scanline != -1) {\r
 438       int lineCycles=(488-SekCyclesLeft)&0x1ff;\r
 439       d=Pico.m.scanline; // V-Counter\r
 440 \r
 441       if(Pico.video.reg[12]&1)\r
 442            hc=hcounts_40[lineCycles];\r
 443       else hc=hcounts_32[lineCycles];\r
 444 \r
 445       //if(lineCycles > 488-12) d++; // Wheel of Fortune\r
 446     } else {\r
 447       // get approximate V-Counter\r
 448       d=vcounts[SekCyclesDone()>>8];\r
 449       hc = Pico.m.rotate&0xff;\r
 450     }\r
 451 \r
 452     if(Pico.m.pal) {\r
 453       if(d >= 0x103) d-=56; // based on Gens\r
 454     } else {\r
 455       if(d >= 0xEB)  d-=6;\r
 456     }\r
 457 \r
 458     if((Pico.video.reg[12]&6) == 6) {\r
 459       // interlace mode 2 (Combat Cars (UE) [!])\r
 460       d <<= 1;\r
 461       if (d&0xf00) d|= 1;\r
 462     }\r
 463 \r
 464     dprintf("hv: %02x %02x (%i) @ %06x", hc, d, SekCyclesDone(), SekPc);\r
 465     d&=0xff; d<<=8;\r
 466     d|=hc;\r
 467     goto end;\r
 468   }\r
 469 \r
 470 end:\r
 471 \r
 472   return d;\r
 473 }\r