pico/cd/mcd.c

   1 /*
   2  * PicoDrive
   3  * (C) notaz, 2007,2013
   4  *
   5  * This work is licensed under the terms of MAME license.
   6  * See COPYING file in the top-level directory.
   7  */
   8
   9 #include "../pico_int.h"
  10 #include "../sound/ym2612.h"
  11
  12 extern unsigned char formatted_bram[4*0x10];
  13
  14 static unsigned int mcd_m68k_cycle_mult;
  15 static unsigned int mcd_m68k_cycle_base;
  16 static unsigned int mcd_s68k_cycle_base;
  17
  18
  19 PICO_INTERNAL void PicoInitMCD(void)
  20 {
  21   SekInitS68k();
  22 }
  23
  24 PICO_INTERNAL void PicoExitMCD(void)
  25 {
  26 }
  27
  28 PICO_INTERNAL void PicoPowerMCD(void)
  29 {
  30   int fmt_size;
  31
  32   SekCycleCntS68k = SekCycleAimS68k = 0;
  33
  34   fmt_size = sizeof(formatted_bram);
  35   memset(Pico_mcd->prg_ram,    0, sizeof(Pico_mcd->prg_ram));
  36   memset(Pico_mcd->word_ram2M, 0, sizeof(Pico_mcd->word_ram2M));
  37   memset(Pico_mcd->pcm_ram,    0, sizeof(Pico_mcd->pcm_ram));
  38   memset(Pico_mcd->bram, 0, sizeof(Pico_mcd->bram));
  39   memcpy(Pico_mcd->bram + sizeof(Pico_mcd->bram) - fmt_size,
  40     formatted_bram, fmt_size);
  41   memset(Pico_mcd->s68k_regs, 0, sizeof(Pico_mcd->s68k_regs));
  42   memset(&Pico_mcd->pcm, 0, sizeof(Pico_mcd->pcm));
  43   memset(&Pico_mcd->m, 0, sizeof(Pico_mcd->m));
  44
  45   cdc_init();
  46   gfx_init();
  47
  48   // cold reset state (tested)
  49   Pico_mcd->m.state_flags = PCD_ST_S68K_RST;
  50   Pico_mcd->m.busreq = 2;     // busreq on, s68k in reset
  51   Pico_mcd->s68k_regs[3] = 1; // 2M word RAM mode, m68k access
  52   memset(Pico_mcd->bios + 0x70, 0xff, 4);
  53 }
  54
  55 void pcd_soft_reset(void)
  56 {
  57   elprintf(EL_CD, "cd: soft reset");
  58
  59   Pico_mcd->m.s68k_pend_ints = 0;
  60   cdc_reset();
  61   cdd_reset();
  62 #ifdef _ASM_CD_MEMORY_C
  63   //PicoMemResetCDdecode(1); // don't have to call this in 2M mode
  64 #endif
  65
  66   memset(&Pico_mcd->s68k_regs[0x38], 0, 9);
  67   Pico_mcd->s68k_regs[0x38+9] = 0x0f;  // default checksum
  68
  69   pcd_event_schedule_s68k(PCD_EVENT_CDC, 12500000/75);
  70
  71   // TODO: test if register state/timers change
  72 }
  73
  74 PICO_INTERNAL int PicoResetMCD(void)
  75 {
  76   // reset button doesn't affect MCD hardware
  77
  78   // use Pico.sv.data for RAM cart
  79   if (PicoIn.opt & POPT_EN_MCD_RAMCART) {
  80     if (Pico.sv.data == NULL)
  81       Pico.sv.data = calloc(1, 0x12000);
  82   }
  83   else if (Pico.sv.data != NULL) {
  84     free(Pico.sv.data);
  85     Pico.sv.data = NULL;
  86   }
  87   Pico.sv.start = Pico.sv.end = 0; // unused
  88
  89   return 0;
  90 }
  91
  92 static void SekRunM68kOnce(void)
  93 {
  94   int cyc_do;
  95   pevt_log_m68k_o(EVT_RUN_START);
  96
  97   if ((cyc_do = Pico.t.m68c_aim - Pico.t.m68c_cnt) > 0) {
  98     Pico.t.m68c_cnt += cyc_do;
  99
 100 #if defined(EMU_C68K)
 101     PicoCpuCM68k.cycles = cyc_do;
 102     CycloneRun(&PicoCpuCM68k);
 103     Pico.t.m68c_cnt -= PicoCpuCM68k.cycles;
 104 #elif defined(EMU_M68K)
 105     Pico.t.m68c_cnt += m68k_execute(cyc_do) - cyc_do;
 106 #elif defined(EMU_F68K)
 107     Pico.t.m68c_cnt += fm68k_emulate(&PicoCpuFM68k, cyc_do, 0) - cyc_do;
 108 #endif
 109   }
 110
 111   SekCyclesLeft = 0;
 112
 113   SekTrace(0);
 114   pevt_log_m68k_o(EVT_RUN_END);
 115 }
 116
 117 static void SekRunS68k(unsigned int to)
 118 {
 119   int cyc_do;
 120
 121   SekCycleAimS68k = to;
 122   if ((cyc_do = SekCycleAimS68k - SekCycleCntS68k) <= 0)
 123     return;
 124
 125   if (SekShouldInterrupt())
 126     Pico_mcd->m.s68k_poll_a = 0;
 127
 128   SekCycleCntS68k += cyc_do;
 129 #if defined(EMU_C68K)
 130   PicoCpuCS68k.cycles = cyc_do;
 131   CycloneRun(&PicoCpuCS68k);
 132   SekCycleCntS68k -= PicoCpuCS68k.cycles;
 133 #elif defined(EMU_M68K)
 134   m68k_set_context(&PicoCpuMS68k);
 135   SekCycleCntS68k += m68k_execute(cyc_do) - cyc_do;
 136   m68k_set_context(&PicoCpuMM68k);
 137 #elif defined(EMU_F68K)
 138   SekCycleCntS68k += fm68k_emulate(&PicoCpuFS68k, cyc_do, 0) - cyc_do;
 139 #endif
 140 }
 141
 142 static void pcd_set_cycle_mult(void)
 143 {
 144   // ~1.63 for NTSC, ~1.645 for PAL
 145   if (Pico.m.pal)
 146     mcd_m68k_cycle_mult = ((12500000ull << 16) / (50*313*488));
 147   else
 148     mcd_m68k_cycle_mult = ((12500000ull << 16) / (60*262*488)) + 1;
 149 }
 150
 151 unsigned int pcd_cycles_m68k_to_s68k(unsigned int c)
 152 {
 153   return (long long)c * mcd_m68k_cycle_mult >> 16;
 154 }
 155
 156 /* events */
 157 static void pcd_cdc_event(unsigned int now)
 158 {
 159   // 75Hz CDC update
 160   cdd_update();
 161
 162   /* check if a new CDD command has been processed */
 163   if (!(Pico_mcd->s68k_regs[0x4b] & 0xf0))
 164   {
 165     /* reset CDD command wait flag */
 166     Pico_mcd->s68k_regs[0x4b] = 0xf0;
 167
 168     if (Pico_mcd->s68k_regs[0x33] & PCDS_IEN4) {
 169       elprintf(EL_INTS|EL_CD, "s68k: cdd irq 4");
 170       SekInterruptS68k(4);
 171     }
 172   }
 173
 174   pcd_event_schedule(now, PCD_EVENT_CDC, 12500000/75);
 175 }
 176
 177 static void pcd_int3_timer_event(unsigned int now)
 178 {
 179   if (Pico_mcd->s68k_regs[0x33] & PCDS_IEN3) {
 180     elprintf(EL_INTS|EL_CD, "s68k: timer irq 3");
 181     SekInterruptS68k(3);
 182   }
 183
 184   if (Pico_mcd->s68k_regs[0x31] != 0)
 185     pcd_event_schedule(now, PCD_EVENT_TIMER3,
 186       Pico_mcd->s68k_regs[0x31] * 384);
 187 }
 188
 189 static void pcd_dma_event(unsigned int now)
 190 {
 191   cdc_dma_update();
 192 }
 193
 194 typedef void (event_cb)(unsigned int now);
 195
 196 /* times are in s68k (12.5MHz) cycles */
 197 unsigned int pcd_event_times[PCD_EVENT_COUNT];
 198 static unsigned int event_time_next;
 199 static event_cb *pcd_event_cbs[PCD_EVENT_COUNT] = {
 200   pcd_cdc_event,            // PCD_EVENT_CDC
 201   pcd_int3_timer_event,     // PCD_EVENT_TIMER3
 202   gfx_update,               // PCD_EVENT_GFX
 203   pcd_dma_event,            // PCD_EVENT_DMA
 204 };
 205
 206 void pcd_event_schedule(unsigned int now, enum pcd_event event, int after)
 207 {
 208   unsigned int when;
 209
 210   when = now + after;
 211   if (when == 0) {
 212     // event cancelled
 213     pcd_event_times[event] = 0;
 214     return;
 215   }
 216
 217   when |= 1;
 218
 219   elprintf(EL_CD, "cd: new event #%u %u->%u", event, now, when);
 220   pcd_event_times[event] = when;
 221
 222   if (event_time_next == 0 || CYCLES_GT(event_time_next, when))
 223     event_time_next = when;
 224 }
 225
 226 void pcd_event_schedule_s68k(enum pcd_event event, int after)
 227 {
 228   if (SekCyclesLeftS68k > after)
 229     SekEndRunS68k(after);
 230
 231   pcd_event_schedule(SekCyclesDoneS68k(), event, after);
 232 }
 233
 234 static void pcd_run_events(unsigned int until)
 235 {
 236   int oldest, oldest_diff, time;
 237   int i, diff;
 238
 239   while (1) {
 240     oldest = -1, oldest_diff = 0x7fffffff;
 241
 242     for (i = 0; i < PCD_EVENT_COUNT; i++) {
 243       if (pcd_event_times[i]) {
 244         diff = pcd_event_times[i] - until;
 245         if (diff < oldest_diff) {
 246           oldest_diff = diff;
 247           oldest = i;
 248         }
 249       }
 250     }
 251
 252     if (oldest_diff <= 0) {
 253       time = pcd_event_times[oldest];
 254       pcd_event_times[oldest] = 0;
 255       elprintf(EL_CD, "cd: run event #%d %u", oldest, time);
 256       pcd_event_cbs[oldest](time);
 257     }
 258     else if (oldest_diff < 0x7fffffff) {
 259       event_time_next = pcd_event_times[oldest];
 260       break;
 261     }
 262     else {
 263       event_time_next = 0;
 264       break;
 265     }
 266   }
 267
 268   if (oldest != -1)
 269     elprintf(EL_CD, "cd: next event #%d at %u",
 270       oldest, event_time_next);
 271 }
 272
 273 int pcd_sync_s68k(unsigned int m68k_target, int m68k_poll_sync)
 274 {
 275   #define now SekCycleCntS68k
 276   unsigned int s68k_target;
 277   unsigned int target;
 278
 279   target = m68k_target - mcd_m68k_cycle_base;
 280   s68k_target = mcd_s68k_cycle_base +
 281     ((unsigned long long)target * mcd_m68k_cycle_mult >> 16);
 282
 283   elprintf(EL_CD, "s68k sync to %u, %u->%u",
 284     m68k_target, now, s68k_target);
 285
 286   if (Pico_mcd->m.busreq != 1) { /* busreq/reset */
 287     SekCycleCntS68k = SekCycleAimS68k = s68k_target;
 288     pcd_run_events(m68k_target);
 289     return 0;
 290   }
 291
 292   while (CYCLES_GT(s68k_target, now)) {
 293     if (event_time_next && CYCLES_GE(now, event_time_next))
 294       pcd_run_events(now);
 295
 296     target = s68k_target;
 297     if (event_time_next && CYCLES_GT(target, event_time_next))
 298       target = event_time_next;
 299
 300     SekRunS68k(target);
 301     if (m68k_poll_sync && Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt == 0)
 302       break;
 303   }
 304
 305   return s68k_target - now;
 306   #undef now
 307 }
 308
 309 #define pcd_run_cpus_normal pcd_run_cpus
 310 //#define pcd_run_cpus_lockstep pcd_run_cpus
 311
 312 static void SekSyncM68k(void);
 313
 314 void pcd_run_cpus_normal(int m68k_cycles)
 315 {
 316   Pico.t.m68c_aim += m68k_cycles;
 317   if (SekShouldInterrupt() || Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt < 12)
 318     Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt = 0;
 319   else if (Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt >= 16) {
 320     int s68k_left = pcd_sync_s68k(Pico.t.m68c_aim, 1);
 321     if (s68k_left <= 0) {
 322       elprintf(EL_CDPOLL, "m68k poll [%02x] x%d @%06x",
 323         Pico_mcd->m.m68k_poll_a, Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt, SekPc);
 324       Pico.t.m68c_cnt = Pico.t.m68c_aim;
 325       return;
 326     }
 327     Pico.t.m68c_cnt = Pico.t.m68c_aim - (s68k_left * 40220 >> 16);
 328   }
 329
 330   while (CYCLES_GT(Pico.t.m68c_aim, Pico.t.m68c_cnt)) {
 331     SekRunM68kOnce();
 332     if (Pico_mcd->m.need_sync) {
 333       Pico_mcd->m.need_sync = 0;
 334       pcd_sync_s68k(Pico.t.m68c_cnt, 0);
 335     }
 336   }
 337 }
 338
 339 void pcd_run_cpus_lockstep(int m68k_cycles)
 340 {
 341   unsigned int target = Pico.t.m68c_aim + m68k_cycles;
 342   do {
 343     Pico.t.m68c_aim += 8;
 344     SekSyncM68k();
 345     pcd_sync_s68k(Pico.t.m68c_aim, 0);
 346   } while (CYCLES_GT(target, Pico.t.m68c_aim));
 347
 348   Pico.t.m68c_aim = target;
 349 }
 350
 351 #define PICO_CD
 352 #define CPUS_RUN(m68k_cycles) \
 353   pcd_run_cpus(m68k_cycles)
 354
 355 #include "../pico_cmn.c"
 356
 357
 358 void pcd_prepare_frame(void)
 359 {
 360   pcd_set_cycle_mult();
 361
 362   // need this because we can't have direct mapping between
 363   // master<->slave cycle counters because of overflows
 364   mcd_m68k_cycle_base = Pico.t.m68c_aim;
 365   mcd_s68k_cycle_base = SekCycleAimS68k;
 366 }
 367
 368 PICO_INTERNAL void PicoFrameMCD(void)
 369 {
 370   PicoFrameStart();
 371
 372   pcd_prepare_frame();
 373   PicoFrameHints();
 374 }
 375
 376 void pcd_state_loaded(void)
 377 {
 378   unsigned int cycles;
 379   int diff;
 380
 381   pcd_set_cycle_mult();
 382   pcd_state_loaded_mem();
 383
 384   memset(Pico_mcd->pcm_mixbuf, 0, sizeof(Pico_mcd->pcm_mixbuf));
 385   Pico_mcd->pcm_mixbuf_dirty = 0;
 386   Pico_mcd->pcm_mixpos = 0;
 387   Pico_mcd->pcm_regs_dirty = 1;
 388
 389   // old savestates..
 390   cycles = pcd_cycles_m68k_to_s68k(Pico.t.m68c_aim);
 391   diff = cycles - SekCycleAimS68k;
 392   if (diff < -1000 || diff > 1000) {
 393     SekCycleCntS68k = SekCycleAimS68k = cycles;
 394   }
 395   if (pcd_event_times[PCD_EVENT_CDC] == 0) {
 396     pcd_event_schedule(SekCycleAimS68k, PCD_EVENT_CDC, 12500000/75);
 397
 398     if (Pico_mcd->s68k_regs[0x31])
 399       pcd_event_schedule(SekCycleAimS68k, PCD_EVENT_TIMER3,
 400         Pico_mcd->s68k_regs[0x31] * 384);
 401   }
 402
 403   diff = cycles - Pico_mcd->pcm.update_cycles;
 404   if ((unsigned int)diff > 12500000/50)
 405     Pico_mcd->pcm.update_cycles = cycles;
 406
 407   // reschedule
 408   event_time_next = 0;
 409   pcd_run_events(SekCycleCntS68k);
 410 }
 411
 412 // vim:shiftwidth=2:ts=2:expandtab