32x: a hack for dealing with pwm inaccuracy
[picodrive.git] / pico / 32x / pwm.c
1 /*
2  * PicoDrive
3  * (C) notaz, 2009,2010
4  *
5  * This work is licensed under the terms of MAME license.
6  * See COPYING file in the top-level directory.
7  */
8 #include "../pico_int.h"
9
10 static int pwm_cycle_counter;
11 static int pwm_cycles;
12 static int pwm_mult;
13 static int pwm_ptr;
14
15 static int pwm_smp_cnt;
16 static int pwm_smp_expect;
17
18 static int timer_cycles[2];
19 static int timer_tick_cycles[2];
20
21 // timers. This includes PWM timer in 32x and internal SH2 timers
22 void p32x_timers_recalc(void)
23 {
24   int cycles = Pico32x.regs[0x32 / 2];
25   int tmp, i;
26
27   cycles = (cycles - 1) & 0x0fff;
28   if (cycles < 500) {
29     elprintf(EL_32X|EL_PWM|EL_ANOMALY, "pwm: low cycle value: %d", cycles + 1);
30     cycles = 500;
31   }
32   pwm_cycles = cycles;
33   pwm_mult = 0x10000 / cycles;
34
35   // SH2 timer step
36   for (i = 0; i < 2; i++) {
37     tmp = PREG8(Pico32xMem->sh2_peri_regs[i], 0x80) & 7;
38     // Sclk cycles per timer tick
39     if (tmp)
40       cycles = 0x20 << tmp;
41     else
42       cycles = 2;
43     timer_tick_cycles[i] = cycles;
44     elprintf(EL_32X, "WDT cycles[%d] = %d", i, cycles);
45   }
46 }
47
48 // PWM irq for every tm samples
49 void p32x_timers_do(unsigned int cycles)
50 {
51   int cnt, i;
52
53   cycles *= 3;
54
55   // since we run things in async fashion, allow pwm to lag behind
56   // but don't allow our "queue" to be infinite
57   cnt = pwm_smp_expect - pwm_smp_cnt;
58   if (cnt <= 0 || cnt * pwm_cycles < OSC_NTSC/7*3 / 60 / 2) {
59     pwm_cycle_counter += cycles;
60     while (pwm_cycle_counter > pwm_cycles) {
61       pwm_cycle_counter -= pwm_cycles;
62       pwm_smp_expect++;
63     }
64   }
65
66   // WDT timers
67   for (i = 0; i < 2; i++) {
68     void *pregs = Pico32xMem->sh2_peri_regs[i];
69     if (PREG8(pregs, 0x80) & 0x20) { // TME
70       timer_cycles[i] += cycles;
71       cnt = PREG8(pregs, 0x81);
72       while (timer_cycles[i] >= timer_tick_cycles[i]) {
73         timer_cycles[i] -= timer_tick_cycles[i];
74         cnt++;
75       }
76       if (cnt >= 0x100) {
77         int level = PREG8(pregs, 0xe3) >> 4;
78         int vector = PREG8(pregs, 0xe4) & 0x7f;
79         elprintf(EL_32X, "%csh2 WDT irq (%d, %d)",
80           i ? 's' : 'm', level, vector);
81         sh2_internal_irq(&sh2s[i], level, vector);
82         cnt &= 0xff;
83       }
84       PREG8(pregs, 0x81) = cnt;
85     }
86   }
87 }
88
89 void p32x_pwm_schedule(unsigned int now)
90 {
91   int tm;
92
93   if (Pico32x.emu_flags & P32XF_PWM_PEND)
94     return; // already scheduled
95   if (Pico32x.sh2irqs & P32XI_PWM)
96     return; // previous not acked
97   if (!((Pico32x.sh2irq_mask[0] | Pico32x.sh2irq_mask[1]) & 1))
98     return; // masked by everyone
99
100   tm = (Pico32x.regs[0x30 / 2] & 0x0f00) >> 8;
101   tm = ((tm - 1) & 0x0f) + 1;
102   p32x_event_schedule(P32X_EVENT_PWM, now, pwm_cycles * tm / 3);
103   Pico32x.emu_flags |= P32XF_PWM_PEND;
104 }
105
106 unsigned int p32x_pwm_read16(unsigned int a)
107 {
108   unsigned int d = 0;
109   int diff;
110
111   a &= 0x0e;
112   switch (a) {
113     case 0: // control
114     case 2: // cycle
115       return Pico32x.regs[(0x30 + a) / 2];
116
117     case 4: // L ch
118     case 6: // R ch
119     case 8: // MONO
120       diff = pwm_smp_cnt - pwm_smp_expect;
121       elprintf(EL_PWM, "pwm: read status: ptr %d/%d %d",
122         pwm_smp_cnt, pwm_smp_expect, diff);
123       if (diff > 3)
124         d |= P32XP_FULL;
125       else if (diff < 0)
126         d |= P32XP_EMPTY;
127       break;
128   }
129
130   return d;
131 }
132
133 void p32x_pwm_write16(unsigned int a, unsigned int d)
134 {
135   a &= 0x0e;
136   if (a == 0) // control
137     Pico32x.regs[0x30 / 2] = d;
138   else if (a == 2) { // cycle
139     Pico32x.regs[0x32 / 2] = d & 0x0fff;
140     p32x_timers_recalc();
141     Pico32x.pwm_irq_sample_cnt = 0; // resets?
142   }
143   else if (a <= 8) {
144     d &= 0x0fff;
145     if (d > pwm_cycles)
146       d = pwm_cycles;
147     d = (d - pwm_cycles / 2) * pwm_mult;
148
149     if       (a < 6) // L ch
150       Pico32xMem->pwm[pwm_ptr * 2] = d;
151     else if (a == 6) // R ch
152       Pico32xMem->pwm[pwm_ptr * 2 + 1] = d;
153     else             // MONO
154       Pico32xMem->pwm[pwm_ptr * 2] = Pico32xMem->pwm[pwm_ptr * 2 + 1] = d;
155
156     if (a >= 6) { // R or MONO
157       pwm_smp_cnt++;
158       pwm_ptr = (pwm_ptr + 1) & (PWM_BUFF_LEN - 1);
159       elprintf(EL_PWM, "pwm: smp_cnt %d, ptr %d, smp %x",
160           pwm_smp_cnt, pwm_ptr, d);
161     }
162   }
163 }
164
165 void p32x_pwm_update(int *buf32, int length, int stereo)
166 {
167   short *pwmb;
168   int step;
169   int p = 0;
170
171   if (pwm_ptr <= 16) // at least some samples..
172     return;
173
174   step = (pwm_ptr << 16) / length; // FIXME: division..
175   pwmb = Pico32xMem->pwm;
176
177   if (stereo)
178   {
179     while (length-- > 0) {
180       *buf32++ += pwmb[0];
181       *buf32++ += pwmb[1];
182
183       p += step;
184       pwmb += (p >> 16) * 2;
185       p &= 0xffff;
186     }
187   }
188   else
189   {
190     while (length-- > 0) {
191       *buf32++ += pwmb[0];
192
193       p += step;
194       pwmb += (p >> 16) * 2;
195       p &= 0xffff;
196     }
197   }
198
199   elprintf(EL_PWM, "pwm_update: pwm_ptr %d, len %d, step %04x, done %d",
200     pwm_ptr, length, step, (pwmb - Pico32xMem->pwm) / 2);
201
202   pwm_ptr = 0;
203 }
204
205 // vim:shiftwidth=2:ts=2:expandtab