new acc mode timing, VDP FIFO code
[picodrive.git] / Pico / cd / Pico.c
1 // (c) Copyright 2007 notaz, All rights reserved.
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3
4 #include "../PicoInt.h"
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6
7 extern unsigned char formatted_bram[4*0x10];
8 extern unsigned int s68k_poll_adclk;
9
10 void (*PicoMCDopenTray)(void) = NULL;
11 int  (*PicoMCDcloseTray)(void) = NULL;
12
13 #define dump_ram(ram,fname) \
14 { \
15   int i, d; \
16   FILE *f; \
17 \
18   for (i = 0; i < sizeof(ram); i+=2) { \
19     d = (ram[i]<<8) | ram[i+1]; \
20     *(unsigned short *)(ram+i) = d; \
21   } \
22   f = fopen(fname, "wb"); \
23   if (f) { \
24     fwrite(ram, 1, sizeof(ram), f); \
25     fclose(f); \
26   } \
27   for (i = 0; i < sizeof(ram); i+=2) { \
28     d = (ram[i]<<8) | ram[i+1]; \
29     *(unsigned short *)(ram+i) = d; \
30   } \
31 }
32
33
34 PICO_INTERNAL int PicoInitMCD(void)
35 {
36   SekInitS68k();
37   Init_CD_Driver();
38
39   return 0;
40 }
41
42
43 PICO_INTERNAL void PicoExitMCD(void)
44 {
45   End_CD_Driver();
46
47   //dump_ram(Pico_mcd->prg_ram, "prg.bin");
48   //dump_ram(Pico.ram, "ram.bin");
49 }
50
51 PICO_INTERNAL int PicoResetMCD(int hard)
52 {
53   if (hard) {
54     int fmt_size = sizeof(formatted_bram);
55     memset(Pico_mcd->prg_ram,    0, sizeof(Pico_mcd->prg_ram));
56     memset(Pico_mcd->word_ram2M, 0, sizeof(Pico_mcd->word_ram2M));
57     memset(Pico_mcd->pcm_ram,    0, sizeof(Pico_mcd->pcm_ram));
58     memset(Pico_mcd->bram, 0, sizeof(Pico_mcd->bram));
59     memcpy(Pico_mcd->bram + sizeof(Pico_mcd->bram) - fmt_size, formatted_bram, fmt_size);
60   }
61   memset(Pico_mcd->s68k_regs, 0, sizeof(Pico_mcd->s68k_regs));
62   memset(&Pico_mcd->pcm, 0, sizeof(Pico_mcd->pcm));
63   memset(&Pico_mcd->m, 0, sizeof(Pico_mcd->m));
64
65   *(unsigned int *)(Pico_mcd->bios + 0x70) = 0xffffffff; // reset hint vector (simplest way to implement reg6)
66   Pico_mcd->m.state_flags |= 1; // s68k reset pending
67   Pico_mcd->s68k_regs[3] = 1; // 2M word RAM mode with m68k access after reset
68
69   Reset_CD();
70   LC89510_Reset();
71   gfx_cd_reset();
72 #ifdef _ASM_CD_MEMORY_C
73   PicoMemResetCD(1);
74   //PicoMemResetCDdecode(1); // don't have to call this in 2M mode
75 #endif
76
77   // use SRam.data for RAM cart
78   if (SRam.data) free(SRam.data);
79   SRam.data = NULL;
80   if (PicoOpt&0x8000)
81     SRam.data = calloc(1, 0x12000);
82
83   return 0;
84 }
85
86 static __inline void SekRunM68k(int cyc)
87 {
88   int cyc_do;
89   SekCycleAim+=cyc;
90   if((cyc_do=SekCycleAim-SekCycleCnt) < 0) return;
91 #if defined(EMU_C68K)
92   PicoCpu.cycles=cyc_do;
93   CycloneRun(&PicoCpu);
94   SekCycleCnt+=cyc_do-PicoCpu.cycles;
95 #elif defined(EMU_M68K)
96   m68k_set_context(&PicoM68kCPU);
97   SekCycleCnt+=m68k_execute(cyc_do);
98 #endif
99 }
100
101 static __inline void SekRunS68k(int cyc)
102 {
103   int cyc_do;
104   SekCycleAimS68k+=cyc;
105   if((cyc_do=SekCycleAimS68k-SekCycleCntS68k) < 0) return;
106 #if defined(EMU_C68K)
107   PicoCpuS68k.cycles=cyc_do;
108   CycloneRun(&PicoCpuS68k);
109   SekCycleCntS68k+=cyc_do-PicoCpuS68k.cycles;
110 #elif defined(EMU_M68K)
111   m68k_set_context(&PicoS68kCPU);
112   SekCycleCntS68k+=m68k_execute(cyc_do);
113 #endif
114 }
115
116 #define PS_STEP_M68K ((488<<16)/20) // ~24
117 //#define PS_STEP_S68K 13
118
119 #ifdef _ASM_CD_PICO_C
120 void SekRunPS(int cyc_m68k, int cyc_s68k);
121 #else
122 static __inline void SekRunPS(int cyc_m68k, int cyc_s68k)
123 {
124   int cycn, cycn_s68k, cyc_do;
125   int ex;
126   SekCycleAim+=cyc_m68k;
127   SekCycleAimS68k+=cyc_s68k;
128
129 //  fprintf(stderr, "=== start %3i/%3i [%3i/%3i] {%05i.%i} ===\n", cyc_m68k, cyc_s68k,
130 //              SekCycleAim-SekCycleCnt, SekCycleAimS68k-SekCycleCntS68k, Pico.m.frame_count, Pico.m.scanline);
131
132   /* loop 488 downto 0 in steps of PS_STEP */
133   for (cycn = (488<<16)-PS_STEP_M68K; cycn >= 0; cycn -= PS_STEP_M68K)
134   {
135     ex = 0;
136     cycn_s68k = (cycn + cycn/2 + cycn/8) >> 16;
137     if ((cyc_do = SekCycleAim-SekCycleCnt-(cycn>>16)) > 0) {
138 #if defined(EMU_C68K)
139       PicoCpu.cycles = cyc_do;
140       CycloneRun(&PicoCpu);
141       SekCycleCnt += cyc_do - PicoCpu.cycles;
142 #elif defined(EMU_M68K)
143       m68k_set_context(&PicoM68kCPU);
144       SekCycleCnt += (ex = m68k_execute(cyc_do));
145 #endif
146     }
147     if ((cyc_do = SekCycleAimS68k-SekCycleCntS68k-cycn_s68k) > 0) {
148 #if defined(EMU_C68K)
149       PicoCpuS68k.cycles = cyc_do;
150       CycloneRun(&PicoCpuS68k);
151       SekCycleCntS68k += cyc_do - PicoCpuS68k.cycles;
152 #elif defined(EMU_M68K)
153       m68k_set_context(&PicoS68kCPU);
154       SekCycleCntS68k += (ex = m68k_execute(cyc_do));
155 #endif
156     }
157   }
158 }
159 #endif
160
161
162 static __inline void check_cd_dma(void)
163 {
164         int ddx;
165
166         if (!(Pico_mcd->scd.Status_CDC & 0x08)) return;
167
168         ddx = Pico_mcd->s68k_regs[4] & 7;
169         if (ddx <  2) return; // invalid
170         if (ddx <  4) {
171                 Pico_mcd->s68k_regs[4] |= 0x40; // Data set ready in host port
172                 return;
173         }
174         if (ddx == 6) return; // invalid
175
176         Update_CDC_TRansfer(ddx); // now go and do the actual transfer
177 }
178
179 static __inline void update_chips(void)
180 {
181         int counter_timer, int3_set;
182         int counter75hz_lim = Pico.m.pal ? 2080 : 2096;
183
184         // 75Hz CDC update
185         if ((Pico_mcd->m.counter75hz+=10) >= counter75hz_lim) {
186                 Pico_mcd->m.counter75hz -= counter75hz_lim;
187                 Check_CD_Command();
188         }
189
190         // update timers
191         counter_timer = Pico.m.pal ? 0x21630 : 0x2121c; // 136752 : 135708;
192         Pico_mcd->m.timer_stopwatch += counter_timer;
193         if ((int3_set = Pico_mcd->s68k_regs[0x31])) {
194                 Pico_mcd->m.timer_int3 -= counter_timer;
195                 if (Pico_mcd->m.timer_int3 < 0) {
196                         if (Pico_mcd->s68k_regs[0x33] & (1<<3)) {
197                                 elprintf(EL_INTS, "s68k: timer irq 3");
198                                 SekInterruptS68k(3);
199                                 Pico_mcd->m.timer_int3 += int3_set << 16;
200                         }
201                         // is this really what happens if irq3 is masked out?
202                         Pico_mcd->m.timer_int3 &= 0xffffff;
203                 }
204         }
205
206         // update gfx chip
207         if (Pico_mcd->rot_comp.Reg_58 & 0x8000)
208                 gfx_cd_update();
209
210         // delayed setting of DMNA bit (needed for Silpheed)
211         if (Pico_mcd->m.state_flags & 2) {
212                 Pico_mcd->m.state_flags &= ~2;
213                 if (!(Pico_mcd->s68k_regs[3] & 4)) {
214                         Pico_mcd->s68k_regs[3] |=  2;
215                         Pico_mcd->s68k_regs[3] &= ~1;
216 #ifdef USE_POLL_DETECT
217                         if ((s68k_poll_adclk&0xfe) == 2) {
218                                 SekSetStopS68k(0); s68k_poll_adclk = 0;
219                         }
220 #endif
221                 }
222         }
223 }
224
225
226 static int PicoFrameHintsMCD(void)
227 {
228   struct PicoVideo *pv=&Pico.video;
229   int total_z80=0,lines,y,lines_vis = 224,z80CycleAim = 0,line_sample;
230   const int cycles_68k=488,cycles_z80=228,cycles_s68k=795; // both PAL and NTSC compile to same values
231   int skip=PicoSkipFrame || (PicoOpt&0x10);
232   int hint; // Hint counter
233
234   if(Pico.m.pal) { //
235     //cycles_68k = (int) ((double) OSC_PAL  /  7 / 50 / 312 + 0.4); // should compile to a constant (488)
236     //cycles_z80 = (int) ((double) OSC_PAL  / 15 / 50 / 312 + 0.4); // 228
237     lines  = 312;    // Steve Snake says there are 313 lines, but this seems to also work well
238     line_sample = 68;
239     if(pv->reg[1]&8) lines_vis = 240;
240   } else {
241     //cycles_68k = (int) ((double) OSC_NTSC /  7 / 60 / 262 + 0.4); // 488
242     //cycles_z80 = (int) ((double) OSC_NTSC / 15 / 60 / 262 + 0.4); // 228
243     lines  = 262;
244     line_sample = 93;
245   }
246
247   SekCyclesReset();
248   SekCyclesResetS68k();
249   //z80ExtraCycles = 0;
250
251   if(PicoOpt&4)
252     z80CycleAim = 0;
253 //    z80_resetCycles();
254
255   pv->status&=~0x88; // clear V-Int, come out of vblank
256
257   hint=pv->reg[10]; // Load H-Int counter
258   //dprintf("-hint: %i", hint);
259
260   for (y=0;y<lines;y++)
261   {
262     Pico.m.scanline=(short)y;
263
264     // pad delay (for 6 button pads)
265     if(PicoOpt&0x20) {
266       if(Pico.m.padDelay[0]++ > 25) Pico.m.padTHPhase[0]=0;
267       if(Pico.m.padDelay[1]++ > 25) Pico.m.padTHPhase[1]=0;
268     }
269
270     check_cd_dma();
271
272     // H-Interrupts:
273     if(y <= lines_vis && --hint < 0) // y <= lines_vis: Comix Zone, Golden Axe
274     {
275       //dprintf("rhint:old @ %06x", SekPc);
276       hint=pv->reg[10]; // Reload H-Int counter
277       pv->pending_ints|=0x10;
278       if (pv->reg[0]&0x10) SekInterrupt(4);
279       //dprintf("rhint: %i @ %06x [%i|%i]", hint, SekPc, y, SekCycleCnt);
280       //dprintf("hint_routine: %x", (*(unsigned short*)(Pico.ram+0x0B84)<<16)|*(unsigned short*)(Pico.ram+0x0B86));
281     }
282
283     // V-Interrupt:
284     if (y == lines_vis)
285     {
286       //dprintf("vint: @ %06x [%i|%i]", SekPc, y, SekCycleCnt);
287       pv->status|=0x88; // V-Int happened, go into vblank
288       SekRunM68k(128); SekCycleAim-=128; // there must be a gap between H and V ints, also after vblank bit set (Mazin Saga, Bram Stoker's Dracula)
289       /*if(Pico.m.z80Run && (PicoOpt&4)) {
290         z80CycleAim+=cycles_z80/2;
291         total_z80+=z80_run(z80CycleAim-total_z80);
292         z80CycleAim-=cycles_z80/2;
293       }*/
294       pv->pending_ints|=0x20;
295       if(pv->reg[1]&0x20) SekInterrupt(6);
296       if(Pico.m.z80Run && (PicoOpt&4)) // ?
297         z80_int();
298       //dprintf("zint: [%i|%i] zPC=%04x", Pico.m.scanline, SekCyclesDone(), mz80GetRegisterValue(NULL, 0));
299     }
300
301     // decide if we draw this line
302 #if CAN_HANDLE_240_LINES
303     if(!skip && ((!(pv->reg[1]&8) && y<224) || ((pv->reg[1]&8) && y<240)) )
304 #else
305     if(!skip && y<224)
306 #endif
307       PicoLine(y);
308
309     if(PicoOpt&1)
310       sound_timers_and_dac(y);
311
312     // get samples from sound chips
313     if (y == 224 && PsndOut) {
314       int len = sound_render(0, PsndLen);
315       if (PicoWriteSound) PicoWriteSound(len);
316       // clear sound buffer
317       sound_clear();
318     }
319
320     // Run scanline:
321       //dprintf("m68k starting exec @ %06x", SekPc);
322     if (Pico.m.dma_xfers) SekCycleCnt+=CheckDMA();
323     if ((PicoOpt & 0x2000) && (Pico_mcd->m.busreq&3) == 1) {
324       SekRunPS(cycles_68k, cycles_s68k); // "better/perfect sync"
325     } else {
326       SekRunM68k(cycles_68k);
327       if ((Pico_mcd->m.busreq&3) == 1) // no busreq/no reset
328         SekRunS68k(cycles_s68k);
329     }
330
331     if ((PicoOpt&4) && Pico.m.z80Run) {
332       if (Pico.m.z80Run & 2) z80CycleAim+=cycles_z80;
333       else {
334         int cnt = SekCyclesDone() - z80startCycle;
335         cnt = (cnt>>1)-(cnt>>5);
336         //if (cnt > cycles_z80) printf("FIXME: z80 cycles: %i\n", cnt);
337         if (cnt > cycles_z80) cnt = cycles_z80;
338         Pico.m.z80Run |= 2;
339         z80CycleAim+=cnt;
340       }
341       total_z80+=z80_run(z80CycleAim-total_z80);
342     }
343
344     update_chips();
345   }
346
347   // draw a frame just after vblank in alternative render mode
348   if (!PicoSkipFrame && (PicoOpt&0x10))
349     PicoFrameFull();
350
351   return 0;
352 }
353
354
355 PICO_INTERNAL int PicoFrameMCD(void)
356 {
357   if(!(PicoOpt&0x10))
358     PicoFrameStart();
359
360   PicoFrameHintsMCD();
361
362   return 0;
363 }
364
365