pico/sms.c

   1 /*
   2  * SMS emulation
   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 /*
   9  * TODO:
  10  * - start in a state as if BIOS ran
  11  * - remaining status flags (OVR/COL)
  12  * - RAM support in mapper
  13  * - region support
  14  * - SN76496 DAC-like usage
  15  * - H counter
  16  */
  17 #include "pico_int.h"
  18 #include "memory.h"
  19 #include "sound/sn76496.h"
  20
  21 static unsigned char vdp_data_read(void)
  22 {
  23   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
  24   unsigned char d;
  25
  26   d = PicoMem.vramb[pv->addr];
  27   pv->addr = (pv->addr + 1) & 0x3fff;
  28   pv->pending = 0;
  29   return d;
  30 }
  31
  32 static unsigned char vdp_ctl_read(void)
  33 {
  34   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
  35   unsigned char d;
  36
  37   d = pv->status | (pv->pending_ints << 7);
  38   pv->pending = pv->pending_ints = 0;
  39   pv->status = 0;
  40
  41   elprintf(EL_SR, "VDP sr: %02x", d);
  42   return d;
  43 }
  44
  45 static void vdp_data_write(unsigned char d)
  46 {
  47   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
  48
  49   if (pv->type == 3) {
  50     PicoMem.cram[pv->addr & 0x1f] = d;
  51     Pico.m.dirtyPal = 1;
  52   } else {
  53     PicoMem.vramb[pv->addr] = d;
  54   }
  55   pv->addr = (pv->addr + 1) & 0x3fff;
  56
  57   pv->pending = 0;
  58 }
  59
  60 static void vdp_ctl_write(unsigned char d)
  61 {
  62   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
  63
  64   if (pv->pending) {
  65     if ((d >> 6) == 2) {
  66       pv->reg[d & 0x0f] = pv->addr;
  67       elprintf(EL_IO, "  VDP r%02x=%02x", d & 0x0f, pv->addr & 0xff);
  68     }
  69     pv->type = d >> 6;
  70     pv->addr &= 0x00ff;
  71     pv->addr |= (d & 0x3f) << 8;
  72   } else {
  73     pv->addr &= 0x3f00;
  74     pv->addr |= d;
  75   }
  76   pv->pending ^= 1;
  77 }
  78
  79 static unsigned char z80_sms_in(unsigned short a)
  80 {
  81   unsigned char d = 0;
  82
  83   elprintf(EL_IO, "z80 port %04x read", a);
  84   a &= 0xc1;
  85   switch (a)
  86   {
  87     case 0x00:
  88     case 0x01:
  89       d = 0xff;
  90       break;
  91
  92     case 0x40: /* V counter */
  93       d = Pico.video.v_counter;
  94       elprintf(EL_HVCNT, "V counter read: %02x", d);
  95       break;
  96
  97     case 0x41: /* H counter */
  98       d = Pico.m.rotate++;
  99       elprintf(EL_HVCNT, "H counter read: %02x", d);
 100       break;
 101
 102     case 0x80:
 103       d = vdp_data_read();
 104       break;
 105
 106     case 0x81:
 107       d = vdp_ctl_read();
 108       break;
 109
 110     case 0xc0: /* I/O port A and B */
 111       d = ~((PicoIn.pad[0] & 0x3f) | (PicoIn.pad[1] << 6));
 112       break;
 113
 114     case 0xc1: /* I/O port B and miscellaneous */
 115       d = (Pico.ms.io_ctl & 0x80) | ((Pico.ms.io_ctl << 1) & 0x40) | 0x30;
 116       d |= ~(PicoIn.pad[1] >> 2) & 0x0f;
 117       break;
 118   }
 119
 120   elprintf(EL_IO, "ret = %02x", d);
 121   return d;
 122 }
 123
 124 static void z80_sms_out(unsigned short a, unsigned char d)
 125 {
 126   elprintf(EL_IO, "z80 port %04x write %02x", a, d);
 127   a &= 0xc1;
 128   switch (a)
 129   {
 130     case 0x01:
 131       Pico.ms.io_ctl = d;
 132       break;
 133
 134     case 0x40:
 135     case 0x41:
 136       if (PicoIn.opt & POPT_EN_PSG)
 137         SN76496Write(d);
 138       break;
 139
 140     case 0x80:
 141       vdp_data_write(d);
 142       break;
 143
 144     case 0x81:
 145       vdp_ctl_write(d);
 146       break;
 147   }
 148 }
 149
 150 static int bank_mask;
 151
 152 static void write_bank(unsigned short a, unsigned char d)
 153 {
 154   elprintf(EL_Z80BNK, "bank %04x %02x @ %04x", a, d, z80_pc());
 155   switch (a & 0x0f)
 156   {
 157     case 0x0c:
 158       elprintf(EL_STATUS|EL_ANOMALY, "%02x written to control reg!", d);
 159       break;
 160     case 0x0d:
 161       if (d != 0)
 162         elprintf(EL_STATUS|EL_ANOMALY, "bank0 changed to %d!", d);
 163       break;
 164     case 0x0e:
 165       d &= bank_mask;
 166       z80_map_set(z80_read_map, 0x4000, 0x7fff, Pico.rom + (d << 14), 0);
 167 #ifdef _USE_CZ80
 168       Cz80_Set_Fetch(&CZ80, 0x4000, 0x7fff, (FPTR)Pico.rom + (d << 14));
 169 #endif
 170       break;
 171     case 0x0f:
 172       d &= bank_mask;
 173       z80_map_set(z80_read_map, 0x8000, 0xbfff, Pico.rom + (d << 14), 0);
 174 #ifdef _USE_CZ80
 175       Cz80_Set_Fetch(&CZ80, 0x8000, 0xbfff, (FPTR)Pico.rom + (d << 14));
 176 #endif
 177       break;
 178   }
 179   Pico.ms.carthw[a & 0x0f] = d;
 180 }
 181
 182 static void xwrite(unsigned int a, unsigned char d)
 183 {
 184   elprintf(EL_IO, "z80 write [%04x] %02x", a, d);
 185   if (a >= 0xc000)
 186     PicoMem.zram[a & 0x1fff] = d;
 187   if (a >= 0xfff8)
 188     write_bank(a, d);
 189 }
 190
 191 void PicoResetMS(void)
 192 {
 193   z80_reset();
 194   PsndReset(); // pal must be known here
 195 }
 196
 197 void PicoPowerMS(void)
 198 {
 199   int s, tmp;
 200
 201   memset(&PicoMem,0,sizeof(PicoMem));
 202   memset(&Pico.video,0,sizeof(Pico.video));
 203   memset(&Pico.m,0,sizeof(Pico.m));
 204   Pico.m.pal = 0;
 205
 206   // calculate a mask for bank writes.
 207   // ROM loader has aligned the size for us, so this is safe.
 208   s = 0; tmp = Pico.romsize;
 209   while ((tmp >>= 1) != 0)
 210     s++;
 211   if (Pico.romsize > (1 << s))
 212     s++;
 213   tmp = 1 << s;
 214   bank_mask = (tmp - 1) >> 14;
 215
 216   Pico.ms.carthw[0x0e] = 1;
 217   Pico.ms.carthw[0x0f] = 2;
 218
 219   PicoReset();
 220 }
 221
 222 void PicoMemSetupMS(void)
 223 {
 224   z80_map_set(z80_read_map, 0x0000, 0xbfff, Pico.rom, 0);
 225   z80_map_set(z80_read_map, 0xc000, 0xdfff, PicoMem.zram, 0);
 226   z80_map_set(z80_read_map, 0xe000, 0xffff, PicoMem.zram, 0);
 227
 228   z80_map_set(z80_write_map, 0x0000, 0xbfff, xwrite, 1);
 229   z80_map_set(z80_write_map, 0xc000, 0xdfff, PicoMem.zram, 0);
 230   z80_map_set(z80_write_map, 0xe000, 0xffff, xwrite, 1);
 231
 232 #ifdef _USE_DRZ80
 233   drZ80.z80_in = z80_sms_in;
 234   drZ80.z80_out = z80_sms_out;
 235 #endif
 236 #ifdef _USE_CZ80
 237   Cz80_Set_Fetch(&CZ80, 0x0000, 0xbfff, (FPTR)Pico.rom);
 238   Cz80_Set_Fetch(&CZ80, 0xc000, 0xdfff, (FPTR)PicoMem.zram);
 239   Cz80_Set_Fetch(&CZ80, 0xe000, 0xffff, (FPTR)PicoMem.zram);
 240   Cz80_Set_INPort(&CZ80, z80_sms_in);
 241   Cz80_Set_OUTPort(&CZ80, z80_sms_out);
 242 #endif
 243 }
 244
 245 void PicoStateLoadedMS(void)
 246 {
 247   write_bank(0xfffe, Pico.ms.carthw[0x0e]);
 248   write_bank(0xffff, Pico.ms.carthw[0x0f]);
 249 }
 250
 251 void PicoFrameMS(void)
 252 {
 253   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
 254   int is_pal = Pico.m.pal;
 255   int lines = is_pal ? 313 : 262;
 256   int cycles_line = is_pal ? 58020 : 58293; /* (226.6 : 227.7) * 256 */
 257   int cycles_done = 0, cycles_aim = 0;
 258   int skip = PicoIn.skipFrame;
 259   int lines_vis = 192;
 260   int hint; // Hint counter
 261   int nmi;
 262   int y;
 263
 264   PsndStartFrame();
 265
 266   nmi = (PicoIn.pad[0] >> 7) & 1;
 267   if (!Pico.ms.nmi_state && nmi)
 268     z80_nmi();
 269   Pico.ms.nmi_state = nmi;
 270
 271   PicoFrameStartMode4();
 272   hint = pv->reg[0x0a];
 273
 274   for (y = 0; y < lines; y++)
 275   {
 276     pv->v_counter = Pico.m.scanline = y;
 277     if (y > 218)
 278       pv->v_counter = y - 6;
 279
 280     if (y < lines_vis && !skip)
 281       PicoLineMode4(y);
 282
 283     if (y <= lines_vis)
 284     {
 285       if (--hint < 0)
 286       {
 287         hint = pv->reg[0x0a];
 288         pv->pending_ints |= 2;
 289         if (pv->reg[0] & 0x10) {
 290           elprintf(EL_INTS, "hint");
 291           z80_int();
 292         }
 293       }
 294     }
 295     else if (y == lines_vis + 1) {
 296       pv->pending_ints |= 1;
 297       if (pv->reg[1] & 0x20) {
 298         elprintf(EL_INTS, "vint");
 299         z80_int();
 300       }
 301     }
 302
 303     cycles_aim += cycles_line;
 304     cycles_done += z80_run((cycles_aim - cycles_done) >> 8) << 8;
 305   }
 306
 307   if (PsndOut)
 308     PsndGetSamplesMS();
 309 }
 310
 311 void PicoFrameDrawOnlyMS(void)
 312 {
 313   int lines_vis = 192;
 314   int y;
 315
 316   PicoFrameStartMode4();
 317
 318   for (y = 0; y < lines_vis; y++)
 319     PicoLineMode4(y);
 320 }
 321