pico/sound/sound.c

   1 /*\r
   2  * PicoDrive\r
   3  * (c) Copyright Dave, 2004\r
   4  * (C) notaz, 2006-2009\r
   5  *\r
   6  * This work is licensed under the terms of MAME license.\r
   7  * See COPYING file in the top-level directory.\r
   8  */\r
   9 \r
  10 #include <string.h>\r
  11 #include "ym2612.h"\r
  12 #include "sn76496.h"\r
  13 #include "../pico_int.h"\r
  14 #include "../cd/cue.h"\r
  15 #include "mix.h"\r
  16 \r
  17 void (*PsndMix_32_to_16l)(short *dest, int *src, int count) = mix_32_to_16l_stereo;\r
  18 \r
  19 // master int buffer to mix to\r
  20 static int PsndBuffer[2*(44100+100)/50];\r
  21 \r
  22 // dac, psg\r
  23 static unsigned short dac_info[312+4]; // pos in sample buffer\r
  24 \r
  25 // cdda output buffer\r
  26 short cdda_out_buffer[2*1152];\r
  27 \r
  28 // sn76496\r
  29 extern int *sn76496_regs;\r
  30 \r
  31 \r
  32 static void dac_recalculate(void)\r
  33 {\r
  34   int lines = Pico.m.pal ? 313 : 262;\r
  35   int mid = Pico.m.pal ? 68 : 93;\r
  36   int i, dac_cnt, pos, len;\r
  37 \r
  38   if (Pico.snd.len <= lines)\r
  39   {\r
  40     // shrinking algo\r
  41     dac_cnt = -Pico.snd.len;\r
  42     len=1; pos=0;\r
  43     dac_info[225] = 1;\r
  44 \r
  45     for(i=226; i != 225; i++)\r
  46     {\r
  47       if (i >= lines) i = 0;\r
  48       if(dac_cnt < 0) {\r
  49         pos++;\r
  50         dac_cnt += lines;\r
  51       }\r
  52       dac_cnt -= Pico.snd.len;\r
  53       dac_info[i] = pos;\r
  54     }\r
  55   }\r
  56   else\r
  57   {\r
  58     // stretching\r
  59     dac_cnt = Pico.snd.len;\r
  60     pos=0;\r
  61     for(i = 225; i != 224; i++)\r
  62     {\r
  63       if (i >= lines) i = 0;\r
  64       len=0;\r
  65       while(dac_cnt >= 0) {\r
  66         dac_cnt -= lines;\r
  67         len++;\r
  68       }\r
  69       if (i == mid) // midpoint\r
  70         while(pos+len < Pico.snd.len/2) {\r
  71           dac_cnt -= lines;\r
  72           len++;\r
  73         }\r
  74       dac_cnt += Pico.snd.len;\r
  75       pos += len;\r
  76       dac_info[i] = pos;\r
  77     }\r
  78   }\r
  79   for (i = lines; i < sizeof(dac_info) / sizeof(dac_info[0]); i++)\r
  80     dac_info[i] = dac_info[0];\r
  81 }\r
  82 \r
  83 \r
  84 PICO_INTERNAL void PsndReset(void)\r
  85 {\r
  86   // PsndRerate calls YM2612Init, which also resets\r
  87   PsndRerate(0);\r
  88   timers_reset();\r
  89 }\r
  90 \r
  91 \r
  92 // to be called after changing sound rate or chips\r
  93 void PsndRerate(int preserve_state)\r
  94 {\r
  95   void *state = NULL;\r
  96   int target_fps = Pico.m.pal ? 50 : 60;\r
  97 \r
  98   if (preserve_state) {\r
  99     state = malloc(0x204);\r
 100     if (state == NULL) return;\r
 101     ym2612_pack_state();\r
 102     memcpy(state, YM2612GetRegs(), 0x204);\r
 103   }\r
 104   YM2612Init(Pico.m.pal ? OSC_PAL/7 : OSC_NTSC/7, PicoIn.sndRate);\r
 105   if (preserve_state) {\r
 106     // feed it back it's own registers, just like after loading state\r
 107     memcpy(YM2612GetRegs(), state, 0x204);\r
 108     ym2612_unpack_state();\r
 109   }\r
 110 \r
 111   if (preserve_state) memcpy(state, sn76496_regs, 28*4); // remember old state\r
 112   SN76496_init(Pico.m.pal ? OSC_PAL/15 : OSC_NTSC/15, PicoIn.sndRate);\r
 113   if (preserve_state) memcpy(sn76496_regs, state, 28*4); // restore old state\r
 114 \r
 115   if (state)\r
 116     free(state);\r
 117 \r
 118   // calculate Pico.snd.len\r
 119   Pico.snd.len = PicoIn.sndRate / target_fps;\r
 120   Pico.snd.len_e_add = ((PicoIn.sndRate - Pico.snd.len * target_fps) << 16) / target_fps;\r
 121   Pico.snd.len_e_cnt = 0;\r
 122 \r
 123   // recalculate dac info\r
 124   dac_recalculate();\r
 125 \r
 126   // clear all buffers\r
 127   memset32(PsndBuffer, 0, sizeof(PsndBuffer)/4);\r
 128   memset(cdda_out_buffer, 0, sizeof(cdda_out_buffer));\r
 129   if (PicoIn.sndOut)\r
 130     PsndClear();\r
 131 \r
 132   // set mixer\r
 133   PsndMix_32_to_16l = (PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO) ? mix_32_to_16l_stereo : mix_32_to_16_mono;\r
 134 \r
 135   if (PicoIn.AHW & PAHW_PICO)\r
 136     PicoReratePico();\r
 137 }\r
 138 \r
 139 \r
 140 PICO_INTERNAL void PsndStartFrame(void)\r
 141 {\r
 142   // compensate for float part of Pico.snd.len\r
 143   Pico.snd.len_use = Pico.snd.len;\r
 144   Pico.snd.len_e_cnt += Pico.snd.len_e_add;\r
 145   if (Pico.snd.len_e_cnt >= 0x10000) {\r
 146     Pico.snd.len_e_cnt -= 0x10000;\r
 147     Pico.snd.len_use++;\r
 148   }\r
 149 \r
 150   Pico.snd.dac_line = Pico.snd.psg_line = 0;\r
 151   Pico.m.status &= ~1;\r
 152   dac_info[224] = Pico.snd.len_use;\r
 153 }\r
 154 \r
 155 PICO_INTERNAL void PsndDoDAC(int line_to)\r
 156 {\r
 157   int pos, pos1, len;\r
 158   int dout = ym2612.dacout;\r
 159   int line_from = Pico.snd.dac_line;\r
 160 \r
 161   if (line_to >= 313)\r
 162     line_to = 312;\r
 163 \r
 164   pos  = dac_info[line_from];\r
 165   pos1 = dac_info[line_to + 1];\r
 166   len = pos1 - pos;\r
 167   if (len <= 0)\r
 168     return;\r
 169 \r
 170   Pico.snd.dac_line = line_to + 1;\r
 171 \r
 172   if (!PicoIn.sndOut)\r
 173     return;\r
 174 \r
 175   if (PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO) {\r
 176     short *d = PicoIn.sndOut + pos*2;\r
 177     for (; len > 0; len--, d+=2) *d += dout;\r
 178   } else {\r
 179     short *d = PicoIn.sndOut + pos;\r
 180     for (; len > 0; len--, d++)  *d += dout;\r
 181   }\r
 182 }\r
 183 \r
 184 PICO_INTERNAL void PsndDoPSG(int line_to)\r
 185 {\r
 186   int line_from = Pico.snd.psg_line;\r
 187   int pos, pos1, len;\r
 188   int stereo = 0;\r
 189 \r
 190   if (line_to >= 313)\r
 191     line_to = 312;\r
 192 \r
 193   pos  = dac_info[line_from];\r
 194   pos1 = dac_info[line_to + 1];\r
 195   len = pos1 - pos;\r
 196   //elprintf(EL_STATUS, "%3d %3d %3d %3d %3d",\r
 197   //  pos, pos1, len, line_from, line_to);\r
 198   if (len <= 0)\r
 199     return;\r
 200 \r
 201   Pico.snd.psg_line = line_to + 1;\r
 202 \r
 203   if (!PicoIn.sndOut || !(PicoIn.opt & POPT_EN_PSG))\r
 204     return;\r
 205 \r
 206   if (PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO) {\r
 207     stereo = 1;\r
 208     pos <<= 1;\r
 209   }\r
 210   SN76496Update(PicoIn.sndOut + pos, len, stereo);\r
 211 }\r
 212 \r
 213 // cdda\r
 214 static void cdda_raw_update(int *buffer, int length)\r
 215 {\r
 216   int ret, cdda_bytes, mult = 1;\r
 217 \r
 218   cdda_bytes = length*4;\r
 219   if (PicoIn.sndRate <= 22050 + 100) mult = 2;\r
 220   if (PicoIn.sndRate <  22050 - 100) mult = 4;\r
 221   cdda_bytes *= mult;\r
 222 \r
 223   ret = pm_read(cdda_out_buffer, cdda_bytes, Pico_mcd->cdda_stream);\r
 224   if (ret < cdda_bytes) {\r
 225     memset((char *)cdda_out_buffer + ret, 0, cdda_bytes - ret);\r
 226     Pico_mcd->cdda_stream = NULL;\r
 227     return;\r
 228   }\r
 229 \r
 230   // now mix\r
 231   switch (mult) {\r
 232     case 1: mix_16h_to_32(buffer, cdda_out_buffer, length*2); break;\r
 233     case 2: mix_16h_to_32_s1(buffer, cdda_out_buffer, length*2); break;\r
 234     case 4: mix_16h_to_32_s2(buffer, cdda_out_buffer, length*2); break;\r
 235   }\r
 236 }\r
 237 \r
 238 void cdda_start_play(int lba_base, int lba_offset, int lb_len)\r
 239 {\r
 240   if (Pico_mcd->cdda_type == CT_MP3)\r
 241   {\r
 242     int pos1024 = 0;\r
 243 \r
 244     if (lba_offset)\r
 245       pos1024 = lba_offset * 1024 / lb_len;\r
 246 \r
 247     mp3_start_play(Pico_mcd->cdda_stream, pos1024);\r
 248     return;\r
 249   }\r
 250 \r
 251   pm_seek(Pico_mcd->cdda_stream, (lba_base + lba_offset) * 2352, SEEK_SET);\r
 252   if (Pico_mcd->cdda_type == CT_WAV)\r
 253   {\r
 254     // skip headers, assume it's 44kHz stereo uncompressed\r
 255     pm_seek(Pico_mcd->cdda_stream, 44, SEEK_CUR);\r
 256   }\r
 257 }\r
 258 \r
 259 \r
 260 PICO_INTERNAL void PsndClear(void)\r
 261 {\r
 262   int len = Pico.snd.len;\r
 263   if (Pico.snd.len_e_add) len++;\r
 264   if (PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO)\r
 265     memset32((int *) PicoIn.sndOut, 0, len); // assume PicoIn.sndOut to be aligned\r
 266   else {\r
 267     short *out = PicoIn.sndOut;\r
 268     if ((uintptr_t)out & 2) { *out++ = 0; len--; }\r
 269     memset32((int *) out, 0, len/2);\r
 270     if (len & 1) out[len-1] = 0;\r
 271   }\r
 272 }\r
 273 \r
 274 \r
 275 static int PsndRender(int offset, int length)\r
 276 {\r
 277   int  buf32_updated = 0;\r
 278   int *buf32 = PsndBuffer+offset;\r
 279   int stereo = (PicoIn.opt & 8) >> 3;\r
 280 \r
 281   offset <<= stereo;\r
 282 \r
 283   pprof_start(sound);\r
 284 \r
 285   if (PicoIn.AHW & PAHW_PICO) {\r
 286     PicoPicoPCMUpdate(PicoIn.sndOut+offset, length, stereo);\r
 287     return length;\r
 288   }\r
 289 \r
 290   // Add in the stereo FM buffer\r
 291   if (PicoIn.opt & POPT_EN_FM) {\r
 292     buf32_updated = YM2612UpdateOne(buf32, length, stereo, 1);\r
 293   } else\r
 294     memset32(buf32, 0, length<<stereo);\r
 295 \r
 296 //printf("active_chs: %02x\n", buf32_updated);\r
 297   (void)buf32_updated;\r
 298 \r
 299   // CD: PCM sound\r
 300   if (PicoIn.AHW & PAHW_MCD) {\r
 301     pcd_pcm_update(buf32, length, stereo);\r
 302     //buf32_updated = 1;\r
 303   }\r
 304 \r
 305   // CD: CDDA audio\r
 306   // CD mode, cdda enabled, not data track, CDC is reading\r
 307   if ((PicoIn.AHW & PAHW_MCD) && (PicoIn.opt & POPT_EN_MCD_CDDA)\r
 308       && Pico_mcd->cdda_stream != NULL\r
 309       && !(Pico_mcd->s68k_regs[0x36] & 1))\r
 310   {\r
 311     // note: only 44, 22 and 11 kHz supported, with forced stereo\r
 312     if (Pico_mcd->cdda_type == CT_MP3)\r
 313       mp3_update(buf32, length, stereo);\r
 314     else\r
 315       cdda_raw_update(buf32, length);\r
 316   }\r
 317 \r
 318   if ((PicoIn.AHW & PAHW_32X) && (PicoIn.opt & POPT_EN_PWM))\r
 319     p32x_pwm_update(buf32, length, stereo);\r
 320 \r
 321   // convert + limit to normal 16bit output\r
 322   PsndMix_32_to_16l(PicoIn.sndOut+offset, buf32, length);\r
 323 \r
 324   pprof_end(sound);\r
 325 \r
 326   return length;\r
 327 }\r
 328 \r
 329 // to be called on 224 or line_sample scanlines only\r
 330 PICO_INTERNAL void PsndGetSamples(int y)\r
 331 {\r
 332   static int curr_pos = 0;\r
 333 \r
 334   if (ym2612.dacen && Pico.snd.dac_line < y)\r
 335     PsndDoDAC(y - 1);\r
 336   PsndDoPSG(y - 1);\r
 337 \r
 338   if (y == 224)\r
 339   {\r
 340     if (Pico.m.status & 2)\r
 341          curr_pos += PsndRender(curr_pos, Pico.snd.len-Pico.snd.len/2);\r
 342     else curr_pos  = PsndRender(0, Pico.snd.len_use);\r
 343     if (Pico.m.status & 1)\r
 344          Pico.m.status |=  2;\r
 345     else Pico.m.status &= ~2;\r
 346     if (PicoIn.writeSound)\r
 347       PicoIn.writeSound(curr_pos * ((PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO) ? 4 : 2));\r
 348     // clear sound buffer\r
 349     PsndClear();\r
 350     Pico.snd.dac_line = 224;\r
 351     dac_info[224] = 0;\r
 352   }\r
 353   else if (Pico.m.status & 3) {\r
 354     Pico.m.status |=  2;\r
 355     Pico.m.status &= ~1;\r
 356     curr_pos = PsndRender(0, Pico.snd.len/2);\r
 357   }\r
 358 }\r
 359 \r
 360 PICO_INTERNAL void PsndGetSamplesMS(void)\r
 361 {\r
 362   int length = Pico.snd.len_use;\r
 363 \r
 364   PsndDoPSG(223);\r
 365 \r
 366   // upmix to "stereo" if needed\r
 367   if (PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO) {\r
 368     int i, *p;\r
 369     for (i = length, p = (void *)PicoIn.sndOut; i > 0; i--, p++)\r
 370       *p |= *p << 16;\r
 371   }\r
 372 \r
 373   if (PicoIn.writeSound != NULL)\r
 374     PicoIn.writeSound(length * ((PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO) ? 4 : 2));\r
 375   PsndClear();\r
 376 \r
 377   dac_info[224] = 0;\r
 378 }\r
 379 \r
 380 // vim:shiftwidth=2:ts=2:expandtab\r