aae914bf41f4b0e33b91f40585d3d7488d19fc28
[picodrive.git] / Pico.c
1 // PicoDrive\r
2 \r
3 // (c) Copyright 2004 Dave, All rights reserved.\r
4 // (c) Copyright 2006-2008 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 "sound/ym2612.h"\r
12 \r
13 int PicoVer=0x0133;\r
14 struct Pico Pico;\r
15 int PicoOpt = 0;\r
16 int PicoSkipFrame = 0; // skip rendering frame?\r
17 int emustatus = 0;     // rapid_ym2612, multi_ym_updates\r
18 int PicoPad[2];        // Joypads, format is SACB RLDU\r
19 int PicoAHW = 0;       // active addon hardware: scd_active, 32x_active, svp_active, pico_active\r
20 int PicoRegionOverride = 0; // override the region detection 0: Auto, 1: Japan NTSC, 2: Japan PAL, 4: US, 8: Europe\r
21 int PicoAutoRgnOrder = 0;\r
22 struct PicoSRAM SRam = {0,};\r
23 \r
24 void (*PicoWriteSound)(int len) = NULL; // called at the best time to send sound buffer (PsndOut) to hardware\r
25 void (*PicoResetHook)(void) = NULL;\r
26 void (*PicoLineHook)(int count) = NULL;\r
27 \r
28 // to be called once on emu init\r
29 void PicoInit(void)\r
30 {\r
31   // Blank space for state:\r
32   memset(&Pico,0,sizeof(Pico));\r
33   memset(&PicoPad,0,sizeof(PicoPad));\r
34 \r
35   // Init CPUs:\r
36   SekInit();\r
37   z80_init(); // init even if we aren't going to use it\r
38 \r
39   PicoInitMCD();\r
40   PicoSVPInit();\r
41 \r
42   SRam.data=0;\r
43 }\r
44 \r
45 // to be called once on emu exit\r
46 void PicoExit(void)\r
47 {\r
48   if (PicoAHW & PAHW_MCD)\r
49     PicoExitMCD();\r
50   z80_exit();\r
51 \r
52   if (SRam.data) free(SRam.data); SRam.data=0;\r
53 }\r
54 \r
55 void PicoPower(void)\r
56 {\r
57   unsigned char sram_reg=Pico.m.sram_reg; // must be preserved\r
58 \r
59   Pico.m.frame_count = 0;\r
60 \r
61   // clear all memory of the emulated machine\r
62   memset(&Pico.ram,0,(unsigned int)&Pico.rom-(unsigned int)&Pico.ram);\r
63 \r
64   memset(&Pico.video,0,sizeof(Pico.video));\r
65   memset(&Pico.m,0,sizeof(Pico.m));\r
66 \r
67   Pico.video.pending_ints=0;\r
68   z80_reset();\r
69 \r
70   // default VDP register values (based on Fusion)\r
71   Pico.video.reg[0] = Pico.video.reg[1] = 0x04;\r
72   Pico.video.reg[0xc] = 0x81;\r
73   Pico.video.reg[0xf] = 0x02;\r
74 \r
75   if (PicoAHW & PAHW_MCD)\r
76     PicoPowerMCD();\r
77 \r
78   Pico.m.sram_reg=sram_reg;\r
79   PicoReset();\r
80 }\r
81 \r
82 PICO_INTERNAL void PicoDetectRegion(void)\r
83 {\r
84   int support=0, hw=0, i;\r
85   unsigned char pal=0;\r
86 \r
87   if (PicoRegionOverride)\r
88   {\r
89     support = PicoRegionOverride;\r
90   }\r
91   else\r
92   {\r
93     // Read cartridge region data:\r
94     int region=PicoRead32(0x1f0);\r
95 \r
96     for (i=0;i<4;i++)\r
97     {\r
98       int c=0;\r
99 \r
100       c=region>>(i<<3); c&=0xff;\r
101       if (c<=' ') continue;\r
102 \r
103            if (c=='J')  support|=1;\r
104       else if (c=='U')  support|=4;\r
105       else if (c=='E')  support|=8;\r
106       else if (c=='j') {support|=1; break; }\r
107       else if (c=='u') {support|=4; break; }\r
108       else if (c=='e') {support|=8; break; }\r
109       else\r
110       {\r
111         // New style code:\r
112         char s[2]={0,0};\r
113         s[0]=(char)c;\r
114         support|=strtol(s,NULL,16);\r
115       }\r
116     }\r
117   }\r
118 \r
119   // auto detection order override\r
120   if (PicoAutoRgnOrder) {\r
121          if (((PicoAutoRgnOrder>>0)&0xf) & support) support = (PicoAutoRgnOrder>>0)&0xf;\r
122     else if (((PicoAutoRgnOrder>>4)&0xf) & support) support = (PicoAutoRgnOrder>>4)&0xf;\r
123     else if (((PicoAutoRgnOrder>>8)&0xf) & support) support = (PicoAutoRgnOrder>>8)&0xf;\r
124   }\r
125 \r
126   // Try to pick the best hardware value for English/50hz:\r
127        if (support&8) { hw=0xc0; pal=1; } // Europe\r
128   else if (support&4)   hw=0x80;          // USA\r
129   else if (support&2) { hw=0x40; pal=1; } // Japan PAL\r
130   else if (support&1)   hw=0x00;          // Japan NTSC\r
131   else hw=0x80; // USA\r
132 \r
133   Pico.m.hardware=(unsigned char)(hw|0x20); // No disk attached\r
134   Pico.m.pal=pal;\r
135 }\r
136 \r
137 int PicoReset(void)\r
138 {\r
139   unsigned char sram_reg=Pico.m.sram_reg; // must be preserved\r
140 \r
141   if (Pico.romsize<=0) return 1;\r
142 \r
143   /* must call now, so that banking is reset, and correct vectors get fetched */\r
144   if (PicoResetHook) PicoResetHook();\r
145 \r
146   PicoMemReset();\r
147   SekReset();\r
148   // s68k doesn't have the TAS quirk, so we just globally set normal TAS handler in MCD mode (used by Batman games).\r
149   SekSetRealTAS(PicoAHW & PAHW_MCD);\r
150   SekCycleCntT=0;\r
151 \r
152   if (PicoAHW & PAHW_MCD)\r
153     // needed for MCD to reset properly, probably some bug hides behind this..\r
154     memset(Pico.ioports,0,sizeof(Pico.ioports));\r
155   emustatus = 0;\r
156 \r
157   Pico.m.dirtyPal = 1;\r
158 \r
159   Pico.m.z80_bank68k = 0;\r
160   memset(Pico.zram, 0, sizeof(Pico.zram)); // ??\r
161 \r
162   PicoDetectRegion();\r
163   Pico.video.status = 0x3428 | Pico.m.pal; // 'always set' bits | vblank | collision | pal\r
164 \r
165   PsndReset(); // pal must be known here\r
166 \r
167   // create an empty "dma" to cause 68k exec start at random frame location\r
168   if (Pico.m.dma_xfers == 0 && !(PicoOpt&POPT_DIS_VDP_FIFO))\r
169     Pico.m.dma_xfers = rand() & 0x1fff;\r
170 \r
171   if (PicoAHW & PAHW_MCD) {\r
172     PicoResetMCD();\r
173     return 0;\r
174   }\r
175   else {\r
176     // reinit, so that checksum checks pass\r
177     SekFinishIdleDet();\r
178     if (!(PicoOpt & POPT_DIS_IDLE_DET))\r
179       SekInitIdleDet();\r
180   }\r
181 \r
182   // reset sram state; enable sram access by default if it doesn't overlap with ROM\r
183   Pico.m.sram_reg=sram_reg&0x14;\r
184   if (!(Pico.m.sram_reg&4) && Pico.romsize <= SRam.start) Pico.m.sram_reg |= 1;\r
185 \r
186   elprintf(EL_STATUS, "sram: det: %i; eeprom: %i; start: %06x; end: %06x",\r
187     (Pico.m.sram_reg>>4)&1, (Pico.m.sram_reg>>2)&1, SRam.start, SRam.end);\r
188 \r
189   return 0;\r
190 }\r
191 \r
192 \r
193 // dma2vram settings are just hacks to unglitch Legend of Galahad (needs <= 104 to work)\r
194 // same for Outrunners (92-121, when active is set to 24)\r
195 // 96 is VR hack\r
196 static const int dma_timings[] = {\r
197   96,  167, 166,  83, // vblank: 32cell: dma2vram dma2[vs|c]ram vram_fill vram_copy\r
198   102, 205, 204, 102, // vblank: 40cell:\r
199   16,   16,  15,   8, // active: 32cell:\r
200   24,   18,  17,   9  // ...\r
201 };\r
202 \r
203 static const int dma_bsycles[] = {\r
204   (488<<8)/96,  (488<<8)/167, (488<<8)/166, (488<<8)/83,\r
205   (488<<8)/102, (488<<8)/205, (488<<8)/204, (488<<8)/102,\r
206   (488<<8)/16,  (488<<8)/16,  (488<<8)/15,  (488<<8)/8,\r
207   (488<<8)/24,  (488<<8)/18,  (488<<8)/17,  (488<<8)/9\r
208 };\r
209 \r
210 PICO_INTERNAL int CheckDMA(void)\r
211 {\r
212   int burn = 0, xfers_can, dma_op = Pico.video.reg[0x17]>>6; // see gens for 00 and 01 modes\r
213   int xfers = Pico.m.dma_xfers;\r
214   int dma_op1;\r
215 \r
216   if(!(dma_op&2)) dma_op = (Pico.video.type==1) ? 0 : 1; // setting dma_timings offset here according to Gens\r
217   dma_op1 = dma_op;\r
218   if(Pico.video.reg[12] & 1) dma_op |= 4; // 40 cell mode?\r
219   if(!(Pico.video.status&8)&&(Pico.video.reg[1]&0x40)) dma_op|=8; // active display?\r
220   xfers_can = dma_timings[dma_op];\r
221   if(xfers <= xfers_can)\r
222   {\r
223     if(dma_op&2) Pico.video.status&=~2; // dma no longer busy\r
224     else {\r
225       burn = xfers * dma_bsycles[dma_op] >> 8; // have to be approximate because can't afford division..\r
226     }\r
227     Pico.m.dma_xfers = 0;\r
228   } else {\r
229     if(!(dma_op&2)) burn = 488;\r
230     Pico.m.dma_xfers -= xfers_can;\r
231   }\r
232 \r
233   elprintf(EL_VDPDMA, "~Dma %i op=%i can=%i burn=%i [%i]", Pico.m.dma_xfers, dma_op1, xfers_can, burn, SekCyclesDone());\r
234   //dprintf("~aim: %i, cnt: %i", SekCycleAim, SekCycleCnt);\r
235   return burn;\r
236 }\r
237 \r
238 static __inline void SekRunM68k(int cyc)\r
239 {\r
240   int cyc_do;\r
241   SekCycleAim+=cyc;\r
242   if ((cyc_do=SekCycleAim-SekCycleCnt) <= 0) return;\r
243 #if defined(EMU_CORE_DEBUG)\r
244   // this means we do run-compare\r
245   SekCycleCnt+=CM_compareRun(cyc_do, 0);\r
246 #elif defined(EMU_C68K)\r
247   PicoCpuCM68k.cycles=cyc_do;\r
248   CycloneRun(&PicoCpuCM68k);\r
249   SekCycleCnt+=cyc_do-PicoCpuCM68k.cycles;\r
250 #elif defined(EMU_M68K)\r
251   SekCycleCnt+=m68k_execute(cyc_do);\r
252 #elif defined(EMU_F68K)\r
253   SekCycleCnt+=fm68k_emulate(cyc_do+1, 0);\r
254 #endif\r
255 }\r
256 \r
257 \r
258 // to be called on 224 or line_sample scanlines only\r
259 static __inline void getSamples(int y)\r
260 {\r
261 #if SIMPLE_WRITE_SOUND\r
262   if (y != 224) return;\r
263   PsndRender(0, PsndLen);\r
264   if (PicoWriteSound) PicoWriteSound(PsndLen);\r
265   PsndClear();\r
266 #else\r
267   static int curr_pos = 0;\r
268 \r
269   if(y == 224) {\r
270     if(emustatus & 2)\r
271          curr_pos += PsndRender(curr_pos, PsndLen-PsndLen/2);\r
272     else curr_pos  = PsndRender(0, PsndLen);\r
273     if (emustatus&1) emustatus|=2; else emustatus&=~2;\r
274     if (PicoWriteSound) PicoWriteSound(curr_pos);\r
275     // clear sound buffer\r
276     PsndClear();\r
277   }\r
278   else if(emustatus & 3) {\r
279     emustatus|= 2;\r
280     emustatus&=~1;\r
281     curr_pos = PsndRender(0, PsndLen/2);\r
282   }\r
283 #endif\r
284 }\r
285 \r
286 \r
287 #include "PicoFrameHints.c"\r
288 \r
289 \r
290 int z80stopCycle;\r
291 int z80_cycle_cnt;        /* 'done' z80 cycles before z80_run() */\r
292 int z80_cycle_aim;\r
293 int z80_scanline;\r
294 int z80_scanline_cycles;  /* cycles done until z80_scanline */\r
295 \r
296 /* sync z80 to 68k */\r
297 PICO_INTERNAL void PicoSyncZ80(int m68k_cycles_done)\r
298 {\r
299   int cnt;\r
300   z80_cycle_aim = cycles_68k_to_z80(m68k_cycles_done);\r
301   cnt = z80_cycle_aim - z80_cycle_cnt;\r
302 \r
303   elprintf(EL_BUSREQ, "z80 sync %i (%i|%i -> %i|%i)", cnt, z80_cycle_cnt, z80_cycle_cnt / 228,\r
304     z80_cycle_aim, z80_cycle_aim / 228);\r
305 \r
306   if (cnt > 0)\r
307     z80_cycle_cnt += z80_run(cnt);\r
308 }\r
309 \r
310 \r
311 // TODO: rm from asm too\r
312 int idle_hit_counter = 0;\r
313 \r
314 void PicoFrame(void)\r
315 {\r
316 #if 0\r
317   if ((Pico.m.frame_count&0x3f) == 0) {\r
318     elprintf(EL_STATUS, "ihits: %i", idle_hit_counter);\r
319     idle_hit_counter = 0;\r
320   }\r
321 #endif\r
322 \r
323   Pico.m.frame_count++;\r
324 \r
325   if (PicoAHW & PAHW_MCD) {\r
326     PicoFrameMCD();\r
327     return;\r
328   }\r
329 \r
330   //if(Pico.video.reg[12]&0x2) Pico.video.status ^= 0x10; // change odd bit in interlace mode\r
331 \r
332   if (!(PicoOpt&POPT_ALT_RENDERER))\r
333     PicoFrameStart();\r
334 \r
335   PicoFrameHints();\r
336 }\r
337 \r
338 void PicoFrameDrawOnly(void)\r
339 {\r
340   PicoFrameStart();\r
341   PicoDrawSync(223, 0);\r
342 }\r
343 \r
344 void PicoGetInternal(pint_t which, pint_ret_t *r)\r
345 {\r
346   switch (which)\r
347   {\r
348     case PI_ROM:         r->vptr = Pico.rom; break;\r
349     case PI_ISPAL:       r->vint = Pico.m.pal; break;\r
350     case PI_IS40_CELL:   r->vint = Pico.video.reg[12]&1; break;\r
351     case PI_IS240_LINES: r->vint = Pico.m.pal && (Pico.video.reg[1]&8); break;\r
352   }\r
353 }\r
354 \r
355 // callback to output message from emu\r
356 void (*PicoMessage)(const char *msg)=NULL;\r
357 \r
358 #if 1 // defined(__DEBUG_PRINT)\r
359 #define bit(r, x) ((r>>x)&1)\r
360 void z80_debug(char *dstr);\r
361 char *debugString(void)\r
362 {\r
363 #if 1\r
364   static char dstr[1024];\r
365   struct PicoVideo *pv=&Pico.video;\r
366   unsigned char *reg=pv->reg, r;\r
367   extern int HighPreSpr[];\r
368   int i, sprites_lo, sprites_hi;\r
369   char *dstrp;\r
370 \r
371   sprites_lo = sprites_hi = 0;\r
372   for (i = 0; HighPreSpr[i] != 0; i+=2)\r
373     if (HighPreSpr[i+1] & 0x8000)\r
374          sprites_hi++;\r
375     else sprites_lo++;\r
376 \r
377   dstrp = dstr;\r
378   sprintf(dstrp, "mode set 1: %02x       spr lo: %2i, spr hi: %2i\n", (r=reg[0]), sprites_lo, sprites_hi);\r
379   dstrp+=strlen(dstrp);\r
380   sprintf(dstrp, "display_disable: %i, M3: %i, palette: %i, ?, hints: %i\n", bit(r,0), bit(r,1), bit(r,2), bit(r,4));\r
381   dstrp+=strlen(dstrp);\r
382   sprintf(dstrp, "mode set 2: %02x\n", (r=reg[1])); dstrp+=strlen(dstrp);\r
383   sprintf(dstrp, "SMS/gen: %i, pal: %i, dma: %i, vints: %i, disp: %i, TMS: %i\n", bit(r,2), bit(r,3), bit(r,4),\r
384         bit(r,5), bit(r,6), bit(r,7)); dstrp+=strlen(dstrp);\r
385   sprintf(dstrp, "mode set 3: %02x\n", (r=reg[0xB])); dstrp+=strlen(dstrp);\r
386   sprintf(dstrp, "LSCR: %i, HSCR: %i, 2cell vscroll: %i, IE2: %i\n", bit(r,0), bit(r,1), bit(r,2), bit(r,3)); dstrp+=strlen(dstrp);\r
387   sprintf(dstrp, "mode set 4: %02x\n", (r=reg[0xC])); dstrp+=strlen(dstrp);\r
388   sprintf(dstrp, "interlace: %i%i, cells: %i, shadow: %i\n", bit(r,2), bit(r,1), (r&0x80) ? 40 : 32,  bit(r,3));\r
389   dstrp+=strlen(dstrp);\r
390   sprintf(dstrp, "scroll size: w: %i, h: %i  SRAM: %i; eeprom: %i (%i)\n", reg[0x10]&3, (reg[0x10]&0x30)>>4,\r
391         bit(Pico.m.sram_reg, 4), bit(Pico.m.sram_reg, 2), SRam.eeprom_type); dstrp+=strlen(dstrp);\r
392   sprintf(dstrp, "sram range: %06x-%06x, reg: %02x\n", SRam.start, SRam.end, Pico.m.sram_reg); dstrp+=strlen(dstrp);\r
393   sprintf(dstrp, "pend int: v:%i, h:%i, vdp status: %04x\n", bit(pv->pending_ints,5), bit(pv->pending_ints,4), pv->status);\r
394   dstrp+=strlen(dstrp);\r
395 #if defined(EMU_C68K)\r
396   sprintf(dstrp, "M68k: PC: %06x, st_flg: %x, cycles: %u\n", SekPc, PicoCpuCM68k.state_flags, SekCyclesDoneT());\r
397   dstrp+=strlen(dstrp);\r
398   sprintf(dstrp, "d0=%08x, a0=%08x, osp=%08x, irql=%i\n", PicoCpuCM68k.d[0], PicoCpuCM68k.a[0], PicoCpuCM68k.osp, PicoCpuCM68k.irq); dstrp+=strlen(dstrp);\r
399   sprintf(dstrp, "d1=%08x, a1=%08x,  sr=%04x\n", PicoCpuCM68k.d[1], PicoCpuCM68k.a[1], CycloneGetSr(&PicoCpuCM68k)); dstrp+=strlen(dstrp);\r
400   for(r=2; r < 8; r++) {\r
401     sprintf(dstrp, "d%i=%08x, a%i=%08x\n", r, PicoCpuCM68k.d[r], r, PicoCpuCM68k.a[r]); dstrp+=strlen(dstrp);\r
402   }\r
403 #elif defined(EMU_M68K)\r
404   sprintf(dstrp, "M68k: PC: %06x, cycles: %u, irql: %i\n", SekPc, SekCyclesDoneT(), PicoCpuMM68k.int_level>>8); dstrp+=strlen(dstrp);\r
405 #elif defined(EMU_F68K)\r
406   sprintf(dstrp, "M68k: PC: %06x, cycles: %u, irql: %i\n", SekPc, SekCyclesDoneT(), PicoCpuFM68k.interrupts[0]); dstrp+=strlen(dstrp);\r
407 #endif\r
408   sprintf(dstrp, "z80Run: %i, pal: %i, frame#: %i\n", Pico.m.z80Run, Pico.m.pal, Pico.m.frame_count); dstrp+=strlen(dstrp);\r
409   z80_debug(dstrp); dstrp+=strlen(dstrp);\r
410   if (strlen(dstr) > sizeof(dstr))\r
411     printf("warning: debug buffer overflow (%i/%i)\n", strlen(dstr), sizeof(dstr));\r
412 \r
413 #else\r
414   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
415   int table=0;\r
416   int i,u,n,link=0;\r
417   static char dstr[1024*8];\r
418   dstr[0] = 0;\r
419 \r
420   table=pvid->reg[5]&0x7f;\r
421   if (pvid->reg[12]&1) table&=0x7e; // Lowest bit 0 in 40-cell mode\r
422   table<<=8; // Get sprite table address/2\r
423 \r
424   for (i=u=n=0; u < 80 && n < 20; u++)\r
425   {\r
426     unsigned int *sprite;\r
427     int code, code2, sx, sy, height;\r
428 \r
429     sprite=(unsigned int *)(Pico.vram+((table+(link<<2))&0x7ffc)); // Find sprite\r
430 \r
431     // get sprite info\r
432     code = sprite[0];\r
433 \r
434     // check if it is on this line\r
435     sy = (code&0x1ff);//-0x80;\r
436     height = ((code>>24)&3)+1;\r
437 \r
438     // masking sprite?\r
439     code2 = sprite[1];\r
440     sx = (code2>>16)&0x1ff;\r
441 \r
442     printf("#%02i x: %03i y: %03i %ix%i\n", u, sx, sy, ((code>>26)&3)+1, height);\r
443 \r
444     link=(code>>16)&0x7f;\r
445     if(!link) break; // End of sprites\r
446   }\r
447 #endif\r
448 \r
449   return dstr;\r
450 }\r
451 #endif\r