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 extern int rendstatus;\r
  17 \r
  18 #ifndef UTYPES_DEFINED\r
  19 typedef unsigned char  u8;\r
  20 typedef unsigned short u16;\r
  21 typedef unsigned int   u32;\r
  22 #define UTYPES_DEFINED\r
  23 #endif\r
  24 \r
  25 int (*PicoDmaHook)(unsigned int source, int len, unsigned short **srcp, unsigned short **limitp) = NULL;\r
  26 \r
  27 static __inline void AutoIncrement(void)\r
  28 {\r
  29   Pico.video.addr=(unsigned short)(Pico.video.addr+Pico.video.reg[0xf]);\r
  30 }\r
  31 \r
  32 static void VideoWrite(u16 d)\r
  33 {\r
  34   unsigned int a=Pico.video.addr;\r
  35 \r
  36   switch (Pico.video.type)\r
  37   {\r
  38     case 1: if(a&1) d=(u16)((d<<8)|(d>>8)); // If address is odd, bytes are swapped (which game needs this?)\r
  39             Pico.vram [(a>>1)&0x7fff]=d;\r
  40             rendstatus|=0x10; break;\r
  41     case 3: Pico.m.dirtyPal = 1;\r
  42             Pico.cram [(a>>1)&0x003f]=d; break; // wraps (Desert Strike)\r
  43     case 5: Pico.vsram[(a>>1)&0x003f]=d; break;\r
  44     //default:elprintf(EL_ANOMALY, "VDP write %04x with bad type %i", d, Pico.video.type); break;\r
  45   }\r
  46 \r
  47   //dprintf("w[%i] @ %04x, inc=%i [%i|%i]", Pico.video.type, a, Pico.video.reg[0xf], Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
  48   AutoIncrement();\r
  49 }\r
  50 \r
  51 static unsigned int VideoRead(void)\r
  52 {\r
  53   unsigned int a=0,d=0;\r
  54 \r
  55   a=Pico.video.addr; a>>=1;\r
  56 \r
  57   switch (Pico.video.type)\r
  58   {\r
  59     case 0: d=Pico.vram [a&0x7fff]; break;\r
  60     case 8: d=Pico.cram [a&0x003f]; break;\r
  61     case 4: d=Pico.vsram[a&0x003f]; break;\r
  62     default:elprintf(EL_ANOMALY, "VDP read with bad type %i", Pico.video.type); break;\r
  63   }\r
  64 \r
  65   AutoIncrement();\r
  66   return d;\r
  67 }\r
  68 \r
  69 static int GetDmaLength(void)\r
  70 {\r
  71   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
  72   int len=0;\r
  73   // 16-bit words to transfer:\r
  74   len =pvid->reg[0x13];\r
  75   len|=pvid->reg[0x14]<<8;\r
  76   // Charles MacDonald:\r
  77   if(!len) len = 0xffff;\r
  78   return len;\r
  79 }\r
  80 \r
  81 static void DmaSlow(int len)\r
  82 {\r
  83   u16 *pd=0, *pdend, *r;\r
  84   unsigned int a=Pico.video.addr, a2, d;\r
  85   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
  86   unsigned int source;\r
  87 \r
  88   source =Pico.video.reg[0x15]<<1;\r
  89   source|=Pico.video.reg[0x16]<<9;\r
  90   source|=Pico.video.reg[0x17]<<17;\r
  91 \r
  92   elprintf(EL_VDPDMA, "DmaSlow[%i] %06x->%04x len %i inc=%i blank %i [%i] @ %06x",\r
  93     Pico.video.type, source, a, len, inc, (Pico.video.status&8)||!(Pico.video.reg[1]&0x40),\r
  94     SekCyclesDone(), SekPc);\r
  95 \r
  96   if(Pico.m.scanline != -1) {\r
  97     Pico.m.dma_xfers += len;\r
  98     if ((PicoMCD&1) && (PicoOpt & 0x2000)) SekCyclesBurn(CheckDMA());\r
  99     else SekSetCyclesLeftNoMCD(SekCyclesLeftNoMCD - CheckDMA());\r
 100   } else {\r
 101     // be approximate in non-accurate mode\r
 102     SekSetCyclesLeft(SekCyclesLeft - (len*(((488<<8)/167))>>8));\r
 103   }\r
 104 \r
 105   if ((source&0xe00000)==0xe00000) { // Ram\r
 106     pd=(u16 *)(Pico.ram+(source&0xfffe));\r
 107     pdend=(u16 *)(Pico.ram+0x10000);\r
 108   } else if (PicoMCD & 1) {\r
 109     elprintf(EL_VDPDMA, "DmaSlow CD, r3=%02x", Pico_mcd->s68k_regs[3]);\r
 110     if(source<0x20000) { // Bios area\r
 111       pd=(u16 *)(Pico_mcd->bios+(source&~1));\r
 112       pdend=(u16 *)(Pico_mcd->bios+0x20000);\r
 113     } else if ((source&0xfc0000)==0x200000) { // Word Ram\r
 114       source -= 2;\r
 115       if (!(Pico_mcd->s68k_regs[3]&4)) { // 2M mode\r
 116         pd=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram2M+(source&0x3fffe));\r
 117         pdend=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram2M+0x40000);\r
 118       } else {\r
 119         if (source < 0x220000) { // 1M mode\r
 120           int bank = Pico_mcd->s68k_regs[3]&1;\r
 121           pd=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram1M[bank]+(source&0x1fffe));\r
 122           pdend=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram1M[bank]+0x20000);\r
 123         } else {\r
 124           DmaSlowCell(source, a, len, inc);\r
 125           return;\r
 126         }\r
 127       }\r
 128     } else if ((source&0xfe0000)==0x020000) { // Prg Ram\r
 129       u8 *prg_ram = Pico_mcd->prg_ram_b[Pico_mcd->s68k_regs[3]>>6];\r
 130       pd=(u16 *)(prg_ram+(source&0x1fffe));\r
 131       pdend=(u16 *)(prg_ram+0x20000);\r
 132     } else {\r
 133       elprintf(EL_VDPDMA|EL_ANOMALY, "DmaSlow[%i] %06x->%04x: FIXME: unsupported src", Pico.video.type, source, a);\r
 134       return;\r
 135     }\r
 136   } else {\r
 137     // if we have DmaHook, let it handle ROM because of possible DMA delay\r
 138     if (PicoDmaHook && PicoDmaHook(source, len, &pd, &pdend));\r
 139     else if (source<Pico.romsize) { // Rom\r
 140       pd=(u16 *)(Pico.rom+(source&~1));\r
 141       pdend=(u16 *)(Pico.rom+Pico.romsize);\r
 142     }\r
 143     else {\r
 144       elprintf(EL_VDPDMA|EL_ANOMALY, "DmaSlow[%i] %06x->%04x: invalid src", Pico.video.type, source, a);\r
 145       return;\r
 146     }\r
 147   }\r
 148 \r
 149   // overflow protection, might break something..\r
 150   if (len > pdend - pd) {\r
 151     len = pdend - pd;\r
 152     elprintf(EL_VDPDMA|EL_ANOMALY, "DmaSlow overflow");\r
 153   }\r
 154 \r
 155   switch (Pico.video.type)\r
 156   {\r
 157     case 1: // vram\r
 158       r = Pico.vram;\r
 159       if (inc == 2 && !(a&1) && a+len*2 < 0x10000)\r
 160       {\r
 161         // most used DMA mode\r
 162         memcpy16(r + (a>>1), pd, len);\r
 163         a += len*2;\r
 164       }\r
 165       else\r
 166       {\r
 167         for(; len; len--)\r
 168         {\r
 169           d=*pd++;\r
 170           if(a&1) d=(d<<8)|(d>>8);\r
 171           r[a>>1] = (u16)d; // will drop the upper bits\r
 172           // AutoIncrement\r
 173           a=(u16)(a+inc);\r
 174           // didn't src overlap?\r
 175           //if(pd >= pdend) pd-=0x8000; // should be good for RAM, bad for ROM\r
 176         }\r
 177       }\r
 178       rendstatus|=0x10;\r
 179       break;\r
 180 \r
 181     case 3: // cram\r
 182       Pico.m.dirtyPal = 1;\r
 183       r = Pico.cram;\r
 184       for(a2=a&0x7f; len; len--)\r
 185       {\r
 186         r[a2>>1] = (u16)*pd++; // bit 0 is ignored\r
 187         // AutoIncrement\r
 188         a2+=inc;\r
 189         // didn't src overlap?\r
 190         //if(pd >= pdend) pd-=0x8000;\r
 191         // good dest?\r
 192         if(a2 >= 0x80) break; // Todds Adventures in Slime World / Andre Agassi tennis\r
 193       }\r
 194       a=(a&0xff00)|a2;\r
 195       break;\r
 196 \r
 197     case 5: // vsram[a&0x003f]=d;\r
 198       r = Pico.vsram;\r
 199       for(a2=a&0x7f; len; len--)\r
 200       {\r
 201         r[a2>>1] = (u16)*pd++;\r
 202         // AutoIncrement\r
 203         a2+=inc;\r
 204         // didn't src overlap?\r
 205         //if(pd >= pdend) pd-=0x8000;\r
 206         // good dest?\r
 207         if(a2 >= 0x80) break;\r
 208       }\r
 209       a=(a&0xff00)|a2;\r
 210       break;\r
 211 \r
 212     default:\r
 213       elprintf(EL_VDPDMA|EL_ANOMALY, "DMA with bad type %i", Pico.video.type);\r
 214       break;\r
 215   }\r
 216   // remember addr\r
 217   Pico.video.addr=(u16)a;\r
 218 }\r
 219 \r
 220 static void DmaCopy(int len)\r
 221 {\r
 222   u16 a=Pico.video.addr;\r
 223   unsigned char *vr = (unsigned char *) Pico.vram;\r
 224   unsigned char *vrs;\r
 225   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
 226   int source;\r
 227   elprintf(EL_VDPDMA, "DmaCopy len %i [%i]", len, SekCyclesDone());\r
 228 \r
 229   Pico.m.dma_xfers += len;\r
 230   if(Pico.m.scanline != -1)\r
 231     Pico.video.status|=2; // dma busy\r
 232 \r
 233   source =Pico.video.reg[0x15];\r
 234   source|=Pico.video.reg[0x16]<<8;\r
 235   vrs=vr+source;\r
 236 \r
 237   if(source+len > 0x10000) len=0x10000-source; // clip??\r
 238 \r
 239   for(;len;len--)\r
 240   {\r
 241     vr[a] = *vrs++;\r
 242     // AutoIncrement\r
 243     a=(u16)(a+inc);\r
 244   }\r
 245   // remember addr\r
 246   Pico.video.addr=a;\r
 247   rendstatus|=0x10;\r
 248 }\r
 249 \r
 250 // check: Contra, Megaman\r
 251 // note: this is still inaccurate\r
 252 static void DmaFill(int data)\r
 253 {\r
 254   int len;\r
 255   unsigned short a=Pico.video.addr;\r
 256   unsigned char *vr=(unsigned char *) Pico.vram;\r
 257   unsigned char high = (unsigned char) (data >> 8);\r
 258   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
 259 \r
 260   len=GetDmaLength();\r
 261   elprintf(EL_VDPDMA, "DmaFill len %i inc %i [%i]", len, inc, SekCyclesDone());\r
 262 \r
 263   Pico.m.dma_xfers += len;\r
 264   if(Pico.m.scanline != -1)\r
 265     Pico.video.status|=2; // dma busy (in accurate mode)\r
 266 \r
 267   // from Charles MacDonald's genvdp.txt:\r
 268   // Write lower byte to address specified\r
 269   vr[a] = (unsigned char) data;\r
 270   a=(u16)(a+inc);\r
 271 \r
 272   if(!inc) len=1;\r
 273 \r
 274   for(;len;len--) {\r
 275     // Write upper byte to adjacent address\r
 276     // (here we are byteswapped, so address is already 'adjacent')\r
 277     vr[a] = high;\r
 278 \r
 279     // Increment address register\r
 280     a=(u16)(a+inc);\r
 281   }\r
 282   // remember addr\r
 283   Pico.video.addr=a;\r
 284   // update length\r
 285   Pico.video.reg[0x13] = Pico.video.reg[0x14] = 0; // Dino Dini's Soccer (E) (by Haze)\r
 286 \r
 287   rendstatus|=0x10;\r
 288 }\r
 289 \r
 290 static void CommandDma(void)\r
 291 {\r
 292   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 293   int len=0,method=0;\r
 294 \r
 295   if ((pvid->reg[1]&0x10)==0) return; // DMA not enabled\r
 296 \r
 297   len=GetDmaLength();\r
 298 \r
 299   method=pvid->reg[0x17]>>6;\r
 300   if (method< 2) DmaSlow(len); // 68000 to VDP\r
 301   if (method==3) DmaCopy(len); // VRAM Copy\r
 302 }\r
 303 \r
 304 static void CommandChange(void)\r
 305 {\r
 306   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 307   unsigned int cmd=0,addr=0;\r
 308 \r
 309   cmd=pvid->command;\r
 310 \r
 311   // Get type of transfer 0xc0000030 (v/c/vsram read/write)\r
 312   pvid->type=(unsigned char)(((cmd>>2)&0xc)|(cmd>>30));\r
 313 \r
 314   // Get address 0x3fff0003\r
 315   addr =(cmd>>16)&0x3fff;\r
 316   addr|=(cmd<<14)&0xc000;\r
 317   pvid->addr=(unsigned short)addr;\r
 318 \r
 319   // Check for dma:\r
 320   if (cmd&0x80) CommandDma();\r
 321 }\r
 322 \r
 323 PICO_INTERNAL_ASM void PicoVideoWrite(unsigned int a,unsigned short d)\r
 324 {\r
 325   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 326 \r
 327   a&=0x1c;\r
 328 \r
 329   if (a==0x00) // Data port 0 or 2\r
 330   {\r
 331     if (pvid->pending) {\r
 332       CommandChange();\r
 333       pvid->pending=0;\r
 334     }\r
 335 \r
 336     // If a DMA fill has been set up, do it\r
 337     if ((pvid->command&0x80) && (pvid->reg[1]&0x10) && (pvid->reg[0x17]>>6)==2)\r
 338     {\r
 339       DmaFill(d);\r
 340     }\r
 341     else\r
 342     {\r
 343       // preliminary FIFO emulation for Chaos Engine, The (E)\r
 344       if(!(pvid->status&8) && (pvid->reg[1]&0x40) && Pico.m.scanline!=-1 && !(PicoOpt&0x10000)) // active display, accurate mode?\r
 345       {\r
 346         pvid->status&=~0x200; // FIFO no longer empty\r
 347         pvid->lwrite_cnt++;\r
 348         if (pvid->lwrite_cnt >= 4) pvid->status|=0x100; // FIFO full\r
 349         if (pvid->lwrite_cnt >  4) {\r
 350           SekCyclesBurn(32); // penalty // 488/12-8\r
 351           if (SekCycleCnt>=SekCycleAim) SekEndRun(0);\r
 352         }\r
 353         elprintf(EL_ASVDP, "VDP data write: %04x {%i} #%i @ %06x", d, Pico.video.type, pvid->lwrite_cnt, SekPc);\r
 354       }\r
 355       VideoWrite(d);\r
 356     }\r
 357     return;\r
 358   }\r
 359 \r
 360   if (a==0x04) // Control (command) port 4 or 6\r
 361   {\r
 362     if(pvid->pending)\r
 363     {\r
 364       // Low word of command:\r
 365       pvid->command&=0xffff0000;\r
 366       pvid->command|=d;\r
 367       pvid->pending=0;\r
 368       CommandChange();\r
 369     } else {\r
 370       if((d&0xc000)==0x8000)\r
 371       {\r
 372         // Register write:\r
 373         int num=(d>>8)&0x1f;\r
 374         int dold=pvid->reg[num];\r
 375         if (num > 0x0a && !(pvid->reg[1]&4)) {\r
 376           elprintf(EL_ANOMALY, "%02x written to reg %02x in SMS mode @ %06x", d, num, SekPc);\r
 377         } else\r
 378           pvid->reg[num]=(unsigned char)d;\r
 379         if (num==00) elprintf(EL_INTSW, "hint_onoff: %i->%i [%i] pend=%i @ %06x", (dold&0x10)>>4,\r
 380                         (d&0x10)>>4, SekCyclesDone(), (pvid->pending_ints&0x10)>>4, SekPc);\r
 381         if (num==01) elprintf(EL_INTSW, "vint_onoff: %i->%i [%i] pend=%i @ %06x", (dold&0x20)>>5,\r
 382                         (d&0x20)>>5, SekCyclesDone(), (pvid->pending_ints&0x20)>>5, SekPc);\r
 383         if      (num ==   5 && (d^dold)) rendstatus|=1;\r
 384         // renderers should update their palettes if sh/hi mode is changed\r
 385         else if (num == 0xc && ((d^dold)&8)) Pico.m.dirtyPal = 2;\r
 386 #ifndef EMU_CORE_DEBUG\r
 387         // update IRQ level (Lemmings, Wiz 'n' Liz intro, ... )\r
 388         // may break if done improperly:\r
 389         // International Superstar Soccer Deluxe (crash), Street Racer (logos), Burning Force (gfx),\r
 390         // Fatal Rewind (crash), Sesame Street Counting Cafe\r
 391         else if (num < 2)\r
 392         {\r
 393           if (!SekShouldInterrupt) // hack\r
 394           {\r
 395             int lines, pints, irq=0;\r
 396             lines = (pvid->reg[1] & 0x20) | (pvid->reg[0] & 0x10);\r
 397             pints = (pvid->pending_ints&lines);\r
 398                  if(pints & 0x20) irq = 6;\r
 399             else if(pints & 0x10) irq = 4;\r
 400             SekInterrupt(irq); // update line\r
 401 \r
 402             if (irq && Pico.m.scanline!=-1) SekEndRun(24); // make it delayed\r
 403           }\r
 404         }\r
 405 #endif\r
 406         pvid->type=0; // register writes clear command (else no Sega logo in Golden Axe II)\r
 407       } else {\r
 408         // High word of command:\r
 409         pvid->command&=0x0000ffff;\r
 410         pvid->command|=d<<16;\r
 411         pvid->pending=1;\r
 412       }\r
 413     }\r
 414   }\r
 415 }\r
 416 \r
 417 PICO_INTERNAL_ASM unsigned int PicoVideoRead(unsigned int a)\r
 418 {\r
 419   unsigned int d=0;\r
 420 \r
 421   a&=0x1c;\r
 422 \r
 423 \r
 424   if (a==0x00) // data port\r
 425   {\r
 426     d=VideoRead();\r
 427     goto end;\r
 428   }\r
 429 \r
 430   if (a==0x04) // control port\r
 431   {\r
 432     struct PicoVideo *pv=&Pico.video;\r
 433     d=pv->status;\r
 434     if (PicoOpt&0x10)         d|=0x0020; // sprite collision (Shadow of the Beast)\r
 435     if (!(pv->reg[1]&0x40))   d|=0x0008; // set V-Blank if display is disabled\r
 436     if (SekCyclesLeft < 84+4) d|=0x0004; // H-Blank (Sonic3 vs)\r
 437 \r
 438     d|=(pv->pending_ints&0x20)<<2; // V-int pending?\r
 439     if (d&0x100) pv->status&=~0x100; // FIFO no longer full\r
 440 \r
 441     pv->pending=0; // ctrl port reads clear write-pending flag (Charles MacDonald)\r
 442 \r
 443     elprintf(EL_SR, "SR read: %04x @ %06x", d, SekPc);\r
 444     goto end;\r
 445   }\r
 446 \r
 447   // H-counter info (based on Generator):\r
 448   // frame:\r
 449   //                       |       <- hblank? ->      |\r
 450   // start    <416>       hint  <36> hdisplay <38>  end // CPU cycles\r
 451   // |---------...---------|------------|-------------|\r
 452   // 0                   B6 E4                       FF // 40 cells\r
 453   // 0                   93 E8                       FF // 32 cells\r
 454 \r
 455   // Gens (?)              v-render\r
 456   // start  <hblank=84>   hint    hdisplay <404>      |\r
 457   // |---------------------|--------------------------|\r
 458   // E4  (hc[0x43]==0)    07                         B1 // 40\r
 459   // E8  (hc[0x45]==0)    05                         91 // 32\r
 460 \r
 461   // check: Sonic 3D Blast bonus, Cannon Fodder, Chase HQ II, 3 Ninjas kick back, Road Rash 3, Skitchin', Wheel of Fortune\r
 462   if ((a&0x1c)==0x08)\r
 463   {\r
 464     unsigned int hc;\r
 465 \r
 466     if(Pico.m.scanline != -1) {\r
 467       int lineCycles=(488-SekCyclesLeft)&0x1ff;\r
 468       d=Pico.m.scanline; // V-Counter\r
 469 \r
 470       if(Pico.video.reg[12]&1)\r
 471            hc=hcounts_40[lineCycles];\r
 472       else hc=hcounts_32[lineCycles];\r
 473 \r
 474       //if(lineCycles > 488-12) d++; // Wheel of Fortune\r
 475     } else {\r
 476       // get approximate V-Counter\r
 477       d=vcounts[SekCyclesDone()>>8];\r
 478       hc = Pico.m.rotate&0xff;\r
 479     }\r
 480 \r
 481     if(Pico.m.pal) {\r
 482       if(d >= 0x103) d-=56; // based on Gens\r
 483     } else {\r
 484       if(d >= 0xEB)  d-=6;\r
 485     }\r
 486 \r
 487     if((Pico.video.reg[12]&6) == 6) {\r
 488       // interlace mode 2 (Combat Cars (UE) [!])\r
 489       d <<= 1;\r
 490       if (d&0xf00) d|= 1;\r
 491     }\r
 492 \r
 493     elprintf(EL_HVCNT, "hv: %02x %02x (%i) @ %06x", hc, d, SekCyclesDone(), SekPc);\r
 494     d&=0xff; d<<=8;\r
 495     d|=hc;\r
 496     goto end;\r
 497   }\r
 498 \r
 499 end:\r
 500 \r
 501   return d;\r
 502 }\r