platform ps2, handle audio similar to psp
[picodrive.git] / pico / sms.c
index ac81c2b..0c2ee63 100644 (file)
@@ -1,27 +1,34 @@
 /*
  * SMS emulation
  * (C) notaz, 2009-2010
 /*
  * SMS emulation
  * (C) notaz, 2009-2010
+ * (C) irixxxx, 2021-2024
  *
  * This work is licensed under the terms of MAME license.
  * See COPYING file in the top-level directory.
  */
 /*
  * TODO:
  *
  * This work is licensed under the terms of MAME license.
  * See COPYING file in the top-level directory.
  */
 /*
  * TODO:
- * - start in a state as if BIOS ran
- * - RAM support in mapper
- * - region support
- * - H counter
+ * - start in a state as if BIOS ran (partly done for VDP registers, RAM)
+ * - region support (currently only very limited PAL and Mark-III support)
+ * - mapper for EEPROM support
  */
 #include "pico_int.h"
 #include "memory.h"
 #include "sound/sn76496.h"
  */
 #include "pico_int.h"
 #include "memory.h"
 #include "sound/sn76496.h"
+#include "sound/emu2413/emu2413.h"
+
+extern void YM2413_regWrite(unsigned reg);
+extern void YM2413_dataWrite(unsigned data);
+
+extern unsigned sprites_status; // TODO put in some hdr file!
 
 static unsigned char vdp_data_read(void)
 {
   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
   unsigned char d;
 
 
 static unsigned char vdp_data_read(void)
 {
   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
   unsigned char d;
 
-  d = PicoMem.vramb[pv->addr];
+  d = Pico.ms.vdp_buffer;
+  Pico.ms.vdp_buffer = PicoMem.vramb[MEM_LE2(pv->addr)];
   pv->addr = (pv->addr + 1) & 0x3fff;
   pv->pending = 0;
   return d;
   pv->addr = (pv->addr + 1) & 0x3fff;
   pv->pending = 0;
   return d;
@@ -32,10 +39,14 @@ static unsigned char vdp_ctl_read(void)
   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
   unsigned char d;
 
   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
   unsigned char d;
 
+  z80_int_assert(0);
   d = pv->status | (pv->pending_ints << 7);
   pv->pending = pv->pending_ints = 0;
   pv->status = 0;
 
   d = pv->status | (pv->pending_ints << 7);
   pv->pending = pv->pending_ints = 0;
   pv->status = 0;
 
+  if (pv->reg[0] & 0x04)
+    d |= 0x1f; // unused bits in mode 4 read as 1
+
   elprintf(EL_SR, "VDP sr: %02x", d);
   return d;
 }
   elprintf(EL_SR, "VDP sr: %02x", d);
   return d;
 }
@@ -45,28 +56,65 @@ static void vdp_data_write(unsigned char d)
   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
 
   if (pv->type == 3) {
   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
 
   if (pv->type == 3) {
-    PicoMem.cram[pv->addr & 0x1f] = d;
-    Pico.m.dirtyPal = 1;
+    // cram. 32 on SMS, but 64 on MD. Fill 2nd half of cram for prio bit mirror
+    if (PicoIn.AHW & PAHW_GG) { // GG, same layout as MD
+      unsigned a = pv->addr & 0x3f;
+      if (a & 0x1) { // write complete color on high byte write
+        u16 c = ((d&0x0f) << 8) | Pico.ms.vdp_buffer;
+        if (PicoMem.cram[a >> 1] != c) Pico.m.dirtyPal = 1;
+        PicoMem.cram[a >> 1] = PicoMem.cram[(a >> 1)+0x20] = c;
+      }
+    } else { // SMS, convert to MD layout (00BbGgRr to 0000BbBbGgGgRrRr)
+      unsigned a = pv->addr & 0x1f;
+      u16 c = ((d&0x30)<<6) + ((d&0x0c)<<4) + ((d&0x03)<<2);
+      if (PicoMem.cram[a] != (c | (c>>2))) Pico.m.dirtyPal = 1;
+      PicoMem.cram[a] = PicoMem.cram[a+0x20] = c | (c>>2);
+    }
   } else {
   } else {
-    PicoMem.vramb[pv->addr] = d;
+    PicoMem.vramb[MEM_LE2(pv->addr)] = d;
   }
   pv->addr = (pv->addr + 1) & 0x3fff;
 
   }
   pv->addr = (pv->addr + 1) & 0x3fff;
 
+  Pico.ms.vdp_buffer = d;
   pv->pending = 0;
 }
 
   pv->pending = 0;
 }
 
-static void vdp_ctl_write(unsigned char d)
+static NOINLINE void vdp_reg_write(struct PicoVideo *pv, u8 a, u8 d)
+{
+  int l;
+
+  pv->reg[a] = d;
+  switch (a) {
+  case 0:
+    l = pv->pending_ints & (d >> 3) & 2;
+    elprintf(EL_INTS, "hint %d", l);
+    z80_int_assert(l);
+    break;
+  case 1:
+    l = pv->pending_ints & (d >> 5) & 1;
+    elprintf(EL_INTS, "vint %d", l);
+    z80_int_assert(l);
+    break;
+  }
+}
+
+static void vdp_ctl_write(u8 d)
 {
   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
 
   if (pv->pending) {
 {
   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
 
   if (pv->pending) {
-    if ((d >> 6) == 2) {
-      pv->reg[d & 0x0f] = pv->addr;
+    pv->type = d >> 6;
+    if (pv->type == 2) {
       elprintf(EL_IO, "  VDP r%02x=%02x", d & 0x0f, pv->addr & 0xff);
       elprintf(EL_IO, "  VDP r%02x=%02x", d & 0x0f, pv->addr & 0xff);
+      if (pv->reg[d & 0x0f] != (u8)pv->addr)
+        vdp_reg_write(pv, d & 0x0f, pv->addr);
     }
     }
-    pv->type = d >> 6;
     pv->addr &= 0x00ff;
     pv->addr |= (d & 0x3f) << 8;
     pv->addr &= 0x00ff;
     pv->addr |= (d & 0x3f) << 8;
+    if (pv->type == 0) {
+      Pico.ms.vdp_buffer = PicoMem.vramb[MEM_LE2(pv->addr)];
+      pv->addr = (pv->addr + 1) & 0x3fff;
+    }
   } else {
     pv->addr &= 0x3f00;
     pv->addr |= d;
   } else {
     pv->addr &= 0x3f00;
     pv->addr |= d;
@@ -74,47 +122,94 @@ static void vdp_ctl_write(unsigned char d)
   pv->pending ^= 1;
 }
 
   pv->pending ^= 1;
 }
 
+static u8 vdp_hcounter(int cycles)
+{
+  // 171 slots per scanline of 228 clocks, counted 0xf4-0x93, 0xe9-0xf3
+  // this matches h counter tables in SMSVDPTest:
+  //  hc =   (cycles+2) *   171    /228      -1 + 0xf4;
+  int hc = (((cycles+2) * ((171<<8)/228))>>8)-1 + 0xf4; // Q8 to avoid dividing
+  if (hc > 0x193) hc += 0xe9-0x93-1;
+  return hc;
+}
+
 static unsigned char z80_sms_in(unsigned short a)
 {
 static unsigned char z80_sms_in(unsigned short a)
 {
-  unsigned char d = 0;
+  unsigned char d = 0xff;
 
 
+  a &= 0xff;
   elprintf(EL_IO, "z80 port %04x read", a);
   elprintf(EL_IO, "z80 port %04x read", a);
-  a &= 0xc1;
-  switch (a)
-  {
-    case 0x00:
-    case 0x01:
-      d = 0xff;
-      break;
-
-    case 0x40: /* V counter */
-      d = Pico.video.v_counter;
-      elprintf(EL_HVCNT, "V counter read: %02x", d);
-      break;
-
-    case 0x41: /* H counter */
-      d = Pico.m.rotate++;
-      elprintf(EL_HVCNT, "H counter read: %02x", d);
-      break;
-
-    case 0x80:
-      d = vdp_data_read();
-      break;
-
-    case 0x81:
-      d = vdp_ctl_read();
-      break;
-
-    case 0xc0: /* I/O port A and B */
-      d = ~((PicoIn.pad[0] & 0x3f) | (PicoIn.pad[1] << 6));
-      break;
-
-    case 0xc1: /* I/O port B and miscellaneous */
-      d = (Pico.ms.io_ctl & 0x80) | ((Pico.ms.io_ctl << 1) & 0x40) | 0x30;
-      d |= ~(PicoIn.pad[1] >> 2) & 0x0f;
-      break;
+  if(a >= 0xf0){
+    if (Pico.m.hardware & PMS_HW_FM) {
+      switch(a)
+      {
+      case 0xf0:
+        // FM reg port
+        break;
+      case 0xf1:
+        // FM data port
+        break;
+      case 0xf2:
+        // bit 0 = 1 active FM Pac
+        d = 0xf8 | Pico.ms.fm_ctl;
+        break;
+      }
+    }
+  }
+  else{
+    switch (a & 0xc1)
+    {
+      case 0x00:
+      case 0x01:
+        if ((PicoIn.AHW & PAHW_GG) && a < 0x8) { // GG I/O area
+          switch (a) {
+          case 0: d = 0xff & ~(PicoIn.pad[0] & 0x80);               break;
+          case 1: d = Pico.ms.io_gg[1] | (Pico.ms.io_gg[2] & 0x7f); break;
+          case 5: d = Pico.ms.io_gg[5] & 0xf8;                      break;
+          default: d = Pico.ms.io_gg[a];                            break;
+          }
+        }
+        break;
+
+      case 0x40: /* V counter */
+        d = Pico.video.v_counter;
+        elprintf(EL_HVCNT, "V counter read: %02x", d);
+        break;
+
+      case 0x41: /* H counter */
+        d = Pico.ms.vdp_hlatch;
+        elprintf(EL_HVCNT, "H counter read: %02x", d);
+        break;
+
+      case 0x80:
+        d = vdp_data_read();
+        break;
+
+      case 0x81:
+        d = vdp_ctl_read();
+        break;
+
+      case 0xc0: /* I/O port A and B */
+        if (! (PicoIn.AHW & PAHW_SC) || (Pico.ms.io_sg & 7) == 7) {
+          d = ~((PicoIn.pad[0] & 0x3f) | (PicoIn.pad[1] << 6));
+          if (!(Pico.ms.io_ctl & 0x01)) // TR as output
+            d = (d & ~0x20) | ((Pico.ms.io_ctl << 1) & 0x20);
+        } else
+          ; // read kbd 8 bits
+        break;
+
+      case 0xc1: /* I/O port B and miscellaneous */
+        if (! (PicoIn.AHW & PAHW_SC) || (Pico.ms.io_sg & 7) == 7) {
+          d = (Pico.ms.io_ctl & 0x80) | ((Pico.ms.io_ctl << 1) & 0x40) | 0x30;
+          d |= ~(PicoIn.pad[1] >> 2) & 0x0f;
+          if (!(Pico.ms.io_ctl & 0x04)) // TR as output
+            d = (d & ~0x08) | ((Pico.ms.io_ctl >> 3) & 0x08);
+          if (Pico.ms.io_ctl & 0x08) d |= 0x80; // TH as input is unconnected
+          if (Pico.ms.io_ctl & 0x02) d |= 0x40;
+        } else
+          ; // read kbd 4 bits
+        break;
+    }
   }
   }
-
   elprintf(EL_IO, "ret = %02x", d);
   return d;
 }
   elprintf(EL_IO, "ret = %02x", d);
   return d;
 }
@@ -122,75 +217,509 @@ static unsigned char z80_sms_in(unsigned short a)
 static void z80_sms_out(unsigned short a, unsigned char d)
 {
   elprintf(EL_IO, "z80 port %04x write %02x", a, d);
 static void z80_sms_out(unsigned short a, unsigned char d)
 {
   elprintf(EL_IO, "z80 port %04x write %02x", a, d);
-  a &= 0xc1;
-  switch (a)
-  {
-    case 0x01:
-      Pico.ms.io_ctl = d;
-      break;
 
 
-    case 0x40:
-    case 0x41:
-      if ((d & 0x90) == 0x90 && Pico.snd.psg_line < Pico.m.scanline)
-        PsndDoPSG(Pico.m.scanline);
-      SN76496Write(d);
-      break;
+  a &= 0xff;
+  if (a >= 0xf0){
+    if (Pico.m.hardware & PMS_HW_FM) {
+      switch(a)
+      {
+        case 0xf0:
+          // FM reg port
+          Pico.m.hardware |= PMS_HW_FMUSED;
+          YM2413_regWrite(d);
+          break;
+        case 0xf1:
+          // FM data port
+          YM2413_dataWrite(d);
+          break;
+        case 0xf2:
+          // bit 0 = 1 active FM Pac
+          Pico.ms.fm_ctl = d & 0x1;
+          break;
+      }
+    }
+  }
+  else {
+    switch (a & 0xc1)
+    {
+      case 0x00:
+        if ((PicoIn.AHW & PAHW_GG) && a < 0x8)   // GG I/O area
+          Pico.ms.io_gg[a] = d;
+        if ((PicoIn.AHW & PAHW_GG) && a == 0x6)
+          SN76496Config(d);
+        break;
+      case 0x01:
+        if ((PicoIn.AHW & PAHW_GG) && a < 0x8) { // GG I/O area
+          Pico.ms.io_gg[a] = d;
+        } else {
+          // pad. latch hcounter if one of the TH lines is switched to 1
+          if ((Pico.ms.io_ctl ^ d) & d & 0xa0)
+            Pico.ms.vdp_hlatch = vdp_hcounter(z80_cyclesDone() - Pico.t.z80c_line_start);
+          Pico.ms.io_ctl = d;
+        }
+        break;
 
 
-    case 0x80:
-      vdp_data_write(d);
-      break;
+      case 0x40:
+      case 0x41:
+        PsndDoPSG(z80_cyclesDone());
+        SN76496Write(d);
+        break;
 
 
-    case 0x81:
-      vdp_ctl_write(d);
-      break;
+      case 0x80:
+        vdp_data_write(d);
+        break;
+
+      case 0x81:
+        vdp_ctl_write(d);
+        break;
+
+      case 0xc0:
+        if ((PicoIn.AHW & PAHW_SC) && (a & 0x2))
+          Pico.ms.io_sg = d; // 0xc2 = kbd/pad select
+    }
   }
 }
 
   }
 }
 
+static void z80_exec(int aim)
+{
+  Pico.t.z80c_aim = aim;
+  Pico.t.z80c_cnt += z80_run(Pico.t.z80c_aim - Pico.t.z80c_cnt);
+}
+
+
+// ROM/SRAM bank mapping, see https://www.smspower.org/Development/Mappers
+
 static int bank_mask;
 
 static int bank_mask;
 
-static void write_bank(unsigned short a, unsigned char d)
+static void xwrite(unsigned int a, unsigned char d);
+
+
+// Sega mapper. Maps 3 banks 16KB each, with SRAM support
+static void write_sram_sega(unsigned short a, unsigned char d)
 {
 {
-  elprintf(EL_Z80BNK, "bank %04x %02x @ %04x", a, d, z80_pc());
+  // SRAM is mapped in 2 16KB banks, selected by bit 2 in control reg
+  a &= 0x3fff;
+  a += ((Pico.ms.carthw[0x0c] & 0x04) >> 2) * 0x4000;
+
+  Pico.sv.changed |= (Pico.sv.data[a] != d);
+  Pico.sv.data[a] = d;
+}
+
+static void write_bank_sega(unsigned short a, unsigned char d)
+{
+  if (a < 0xfff8) return;
+  // avoid mapper detection for RAM fill with 0
+  if (Pico.ms.mapper != PMS_MAP_SEGA && (Pico.ms.mapper || d == 0)) return;
+
+  elprintf(EL_Z80BNK, "bank sega %04x %02x @ %04x", a, d, z80_pc());
+  Pico.ms.mapper = PMS_MAP_SEGA;
+  if (d == Pico.ms.carthw[a & 0x0f]) return;
+  Pico.ms.carthw[a & 0x0f] = d;
+
   switch (a & 0x0f)
   {
   switch (a & 0x0f)
   {
-    case 0x0c:
-      elprintf(EL_STATUS|EL_ANOMALY, "%02x written to control reg!", d);
-      break;
     case 0x0d:
     case 0x0d:
-      if (d != 0)
-        elprintf(EL_STATUS|EL_ANOMALY, "bank0 changed to %d!", d);
+      d &= bank_mask;
+      z80_map_set(z80_read_map, 0x0400, 0x3fff, Pico.rom+0x400 + (d << 14), 0);
       break;
     case 0x0e:
       d &= bank_mask;
       z80_map_set(z80_read_map, 0x4000, 0x7fff, Pico.rom + (d << 14), 0);
       break;
     case 0x0e:
       d &= bank_mask;
       z80_map_set(z80_read_map, 0x4000, 0x7fff, Pico.rom + (d << 14), 0);
-#ifdef _USE_CZ80
-      Cz80_Set_Fetch(&CZ80, 0x4000, 0x7fff, (FPTR)Pico.rom + (d << 14));
-#endif
       break;
       break;
+
+    case 0x0c:
+      if (d & ~0x8c)
+        elprintf(EL_STATUS|EL_ANOMALY, "%02x written to control reg!", d);
+      /*FALLTHROUGH*/
     case 0x0f:
     case 0x0f:
-      d &= bank_mask;
-      z80_map_set(z80_read_map, 0x8000, 0xbfff, Pico.rom + (d << 14), 0);
-#ifdef _USE_CZ80
-      Cz80_Set_Fetch(&CZ80, 0x8000, 0xbfff, (FPTR)Pico.rom + (d << 14));
-#endif
+      if (Pico.ms.carthw[0xc] & 0x08) {
+        d = (Pico.ms.carthw[0xc] & 0x04) >> 2;
+        z80_map_set(z80_read_map, 0x8000, 0xbfff, Pico.sv.data + d*0x4000, 0);
+        z80_map_set(z80_write_map, 0x8000, 0xbfff, write_sram_sega, 1);
+      } else {
+        d = Pico.ms.carthw[0xf] & bank_mask;
+        z80_map_set(z80_read_map, 0x8000, 0xbfff, Pico.rom + (d << 14), 0);
+        z80_map_set(z80_write_map, 0x8000, 0xbfff, xwrite, 1);
+      }
       break;
   }
       break;
   }
-  Pico.ms.carthw[a & 0x0f] = d;
 }
 
 }
 
+// Codemasters mapper. Similar to Sega, but different addresses
+static void write_bank_codem(unsigned short a, unsigned char d)
+{
+  if (a >= 0xc000 || (a & 0x3fff)) return; // address is 0x0000, 0x4000, 0x8000?
+  // don't detect linear mapping to avoid confusing with MSX
+  if (Pico.ms.mapper != PMS_MAP_CODEM && (Pico.ms.mapper || (a>>14) == d)) return;
+  elprintf(EL_Z80BNK, "bank codem %04x %02x @ %04x", a, d, z80_pc());
+  Pico.ms.mapper = PMS_MAP_CODEM;
+  if (Pico.ms.carthw[a>>14] == d) return;
+  Pico.ms.carthw[a>>14] = d;
+
+  d &= bank_mask;
+  z80_map_set(z80_read_map, a, a+0x3fff, Pico.rom + (d << 14), 0);
+  if (Pico.ms.carthw[1] & 0x80) {
+    z80_map_set(z80_read_map,  0xa000, 0xbfff, PicoMem.vram+0x4000, 0);
+    z80_map_set(z80_write_map, 0xa000, 0xbfff, PicoMem.vram+0x4000, 0);
+  } else {
+    d = Pico.ms.carthw[2] & bank_mask;
+    z80_map_set(z80_read_map,  0xa000, 0xbfff, Pico.rom + (d << 14)+0x2000, 0);
+    z80_map_set(z80_write_map, 0xa000, 0xbfff, xwrite, 1);
+  }
+}
+
+// MSX mapper. 4 selectable 8KB banks at the top
+static void write_bank_msx(unsigned short a, unsigned char d)
+{
+  if (a > 0x0003) return;
+  // don't detect linear mapping to avoid confusing with Codemasters
+  if (Pico.ms.mapper != PMS_MAP_MSX && (Pico.ms.mapper || (a|d) == 0 || d >= 0x80)) return;
+  elprintf(EL_Z80BNK, "bank msx %04x %02x @ %04x", a, d, z80_pc());
+  Pico.ms.mapper = PMS_MAP_MSX;
+  Pico.ms.carthw[a] = d;
+
+  a = (a^2)*0x2000 + 0x4000;
+  d &= 2*bank_mask + 1;
+  z80_map_set(z80_read_map, a, a+0x1fff, Pico.rom + (d << 13), 0);
+}
+
+// Korea mapping, 1 selectable 16KB bank at the top
+static void write_bank_korea(unsigned short a, unsigned char d)
+{
+  if (a != 0xa000) return;
+  if (Pico.ms.mapper != PMS_MAP_KOREA && (Pico.ms.mapper)) return;
+  elprintf(EL_Z80BNK, "bank korea %04x %02x @ %04x", a, d, z80_pc());
+  Pico.ms.mapper = PMS_MAP_KOREA;
+  Pico.ms.carthw[0xf] = d;
+
+  d &= bank_mask;
+  z80_map_set(z80_read_map, 0x8000, 0xbfff, Pico.rom + (d << 14), 0);
+}
+
+// Korean n-in-1 mapping. 1 selectable 32KB bank at the bottom
+static void write_bank_n32k(unsigned short a, unsigned char d)
+{
+  if (a != 0xffff) return;
+  // code must be in RAM since all visible ROM space is swapped
+  if (Pico.ms.mapper != PMS_MAP_N32K && (Pico.ms.mapper || z80_pc() < 0xc000)) return;
+  elprintf(EL_Z80BNK, "bank 32k %04x %02x @ %04x", a, d, z80_pc());
+  Pico.ms.mapper = PMS_MAP_N32K;
+  Pico.ms.carthw[0xf] = d;
+
+  d &= bank_mask >> 1;
+  z80_map_set(z80_read_map, 0,   0x7fff, Pico.rom + (d << 15), 0);
+}
+
+// Korean 4-in-1. 2 selectable 16KB banks, top bank is shifted by bottom one
+static void write_bank_n16k(unsigned short a, unsigned char d)
+{
+  if (a != 0x3ffe && a != 0x7fff && a != 0xbfff) return;
+  // code must be in RAM since all visible ROM space is swapped
+  if (Pico.ms.mapper != PMS_MAP_N16K && (Pico.ms.mapper || z80_pc() < 0xc000)) return;
+  elprintf(EL_Z80BNK, "bank 16k %04x %02x @ %04x", a, d, z80_pc());
+  Pico.ms.mapper = PMS_MAP_N16K;
+  Pico.ms.carthw[a>>14] = d;
+
+  d &= bank_mask;
+  a = a & 0xc000;
+  // the top bank shifts with the bottom bank.
+  if (a == 0x8000) d += Pico.ms.carthw[0] & 0x30;
+  z80_map_set(z80_read_map, a, a+0x3fff, Pico.rom + (d << 14), 0);
+}
+
+// MSX-Nemesis mapper. 4 selectable 8KB banks at the top
+static void write_bank_msxn(unsigned short a, unsigned char d)
+{
+  if (a > 0x0003) return;
+  // never autodetected, selectable only via config
+  if (Pico.ms.mapper != PMS_MAP_NEMESIS) return;
+  elprintf(EL_Z80BNK, "bank nems %04x %02x @ %04x", a, d, z80_pc());
+  Pico.ms.carthw[a] = d;
+
+  a = (a^2)*0x2000 + 0x4000;
+  d &= 2*bank_mask + 1;
+  z80_map_set(z80_read_map, a, a+0x1fff, Pico.rom + (d << 13), 0);
+}
+
+// Korean Janggun mapper. 4 selectable 8KB banks at the top, hardware byte flip
+static unsigned char read_flipped_jang(unsigned a)
+{
+  static unsigned char flipper[16] = // reversed nibble bit order
+      { 0x0,0x8,0x4,0xc,0x2,0xa,0x6,0xe,0x1,0x9,0x5,0xd,0x3,0xb,0x7,0xf };
+  unsigned char c;
+
+  // return value at address a in reversed bit order
+  c = Pico.rom[(Pico.ms.carthw[a>>13] << 13) + (a & 0x1fff)];
+  return (flipper[c&0xf]<<4) | flipper[c>>4];
+}
+
+static void write_bank_jang(unsigned short a, unsigned char d)
+{
+  // address is 0xfffe, 0xffff, 0x4000, 0x6000, 0x8000, 0xa000
+  if ((a|1) != 0xffff && (a < 0x4000 || a > 0xa000 || (a & 0x1fff))) return;
+  // never autodetected, selectable only via config
+  if (Pico.ms.mapper != PMS_MAP_JANGGUN) return;
+  elprintf(EL_Z80BNK, "bank jang %04x %02x @ %04x", a, d, z80_pc());
+
+  if ((a|1) == 0xffff) {
+    int x = a & 1, f = d & 0x40;
+    Pico.ms.carthw[x] = d;
+    d &= bank_mask;
+    Pico.ms.carthw[2*x + 2] = 2*d, Pico.ms.carthw[2*x + 3] = 2*d+1;
+    a = (x+1) * 0x4000;
+    if (!f)
+      z80_map_set(z80_read_map, a, a+0x3fff, Pico.rom + (d << 14), 0);
+    else
+      z80_map_set(z80_read_map, a, a+0x3fff, read_flipped_jang, 1);
+  } else {
+    d &= 2*bank_mask + 1;
+    Pico.ms.carthw[a>>13] = d;
+    if (!(Pico.ms.carthw[(a>>15)&1] & 0x40))
+      z80_map_set(z80_read_map, a, a+0x1fff, Pico.rom + (d << 13), 0);
+    else
+      z80_map_set(z80_read_map, a, a+0x1fff, read_flipped_jang, 1);
+  }
+}
+
+// Korean 188-in-1. 4 8KB banks from 0x4000, selected by xor'd bank index
+static void write_bank_xor(unsigned short a, unsigned char d)
+{
+  // 4x8KB bank select @0x2000
+  if ((a&0xff00) != 0x2000) return;
+  if (Pico.ms.mapper != PMS_MAP_XOR && Pico.ms.mapper) return;
+
+  elprintf(EL_Z80BNK, "bank xor %04x %02x @ %04x", a, d, z80_pc());
+  Pico.ms.mapper = PMS_MAP_XOR;
+
+  Pico.ms.carthw[0] = d;
+  z80_map_set(z80_read_map,  0x4000, 0x5fff, Pico.rom + ((d^0x1f) << 13), 0);
+  z80_map_set(z80_read_map,  0x6000, 0x7fff, Pico.rom + ((d^0x1e) << 13), 0);
+  z80_map_set(z80_read_map,  0x8000, 0x9fff, Pico.rom + ((d^0x1d) << 13), 0);
+  z80_map_set(z80_read_map,  0xa000, 0xbfff, Pico.rom + ((d^0x1c) << 13), 0);
+}
+
+// SG-1000 8KB RAM Adaptor mapper. 8KB RAM at address 0x2000
+static void write_bank_x8k(unsigned short a, unsigned char d)
+{
+  // 8KB address range @ 0x2000 (adaptor) or @ 0x8000 (cartridge)
+  if (((a&0xe000) != 0x2000 && (a&0xe000) != 0x8000) || (a & 0x0f) == 5) return;
+  if (Pico.ms.mapper != PMS_MAP_8KBRAM && Pico.ms.mapper) return;
+
+  elprintf(EL_Z80BNK, "bank x8k %04x %02x @ %04x", a, d, z80_pc());
+  ((unsigned char *)(PicoMem.vram+0x4000))[a&0x1fff] = d;
+  Pico.ms.mapper = PMS_MAP_8KBRAM;
+
+  a &= 0xe000;
+  Pico.ms.carthw[0] = a >> 12;
+  z80_map_set(z80_read_map,  a, a+0x1fff, PicoMem.vram+0x4000, 0);
+  z80_map_set(z80_write_map, a, a+0x1fff, PicoMem.vram+0x4000, 0);
+}
+
+// SC-3000 32KB RAM mapper for BASIC level IIIB. 32KB RAM at address 0x8000
+static void write_bank_x32k(unsigned short a, unsigned char d)
+{
+  // 32KB address range @ 0x8000
+  if ((a&0xc000) != 0x8000) return;
+  if (Pico.ms.mapper != PMS_MAP_32KBRAM &&
+      (Pico.ms.mapper || Pico.romsize > 0x8000)) return;
+
+  elprintf(EL_Z80BNK, "bank x32k %04x %02x @ %04x", a, d, z80_pc());
+  ((unsigned char *)(PicoMem.vram+0x4000))[a&0x7fff] = d;
+  Pico.ms.mapper = PMS_MAP_32KBRAM;
+
+  a &= 0xc000;
+  Pico.ms.carthw[0] = a >> 12;
+  // NB this deactivates internal RAM and all mapper detection
+  z80_map_set(z80_read_map,  a, a+0x7fff, PicoMem.vram+0x4000, 0);
+  z80_map_set(z80_write_map, a, a+0x7fff, PicoMem.vram+0x4000, 0);
+}
+
+char *mappers[] = {
+  [PMS_MAP_SEGA]     = "Sega",
+  [PMS_MAP_CODEM]    = "Codemasters",
+  [PMS_MAP_KOREA]    = "Korea",
+  [PMS_MAP_MSX]      = "Korea MSX",
+  [PMS_MAP_N32K]     = "Korea X-in-1",
+  [PMS_MAP_N16K]     = "Korea 4-Pak",
+  [PMS_MAP_JANGGUN]  = "Korea Janggun",
+  [PMS_MAP_NEMESIS]  = "Korea Nemesis",
+  [PMS_MAP_8KBRAM]   = "Taiwan 8K RAM",
+  [PMS_MAP_XOR]      = "Korea XOR",
+  [PMS_MAP_32KBRAM]  = "Sega 32K RAM",
+};
+
+// TODO auto-selecting is not really reliable.
+// Before adding more mappers this should be revised.
 static void xwrite(unsigned int a, unsigned char d)
 {
 static void xwrite(unsigned int a, unsigned char d)
 {
+  int sz = (/*PicoIn.AHW & (PAHW_SG|PAHW_SC) ? 2 :*/ 8) * 1024;
+
   elprintf(EL_IO, "z80 write [%04x] %02x", a, d);
   if (a >= 0xc000)
   elprintf(EL_IO, "z80 write [%04x] %02x", a, d);
   if (a >= 0xc000)
-    PicoMem.zram[a & 0x1fff] = d;
-  if (a >= 0xfff8)
-    write_bank(a, d);
+    PicoMem.zram[a & (sz-1)] = d;
+
+  switch (Pico.ms.mapper) { // via config, or auto detected
+  case PMS_MAP_SEGA:    write_bank_sega(a, d);  break;
+  case PMS_MAP_CODEM:  write_bank_codem(a, d); break;
+  case PMS_MAP_MSX:    write_bank_msx(a, d);   break;
+  case PMS_MAP_KOREA:  write_bank_korea(a, d); break;
+  case PMS_MAP_N32K:   write_bank_n32k(a, d);  break;
+  case PMS_MAP_N16K:   write_bank_n16k(a, d);  break;
+  case PMS_MAP_JANGGUN: write_bank_jang(a, d);  break;
+  case PMS_MAP_NEMESIS: write_bank_msxn(a, d);  break;
+  case PMS_MAP_8KBRAM:  write_bank_x8k(a, d);   break;
+  case PMS_MAP_32KBRAM: write_bank_x32k(a, d);  break;
+  case PMS_MAP_XOR:     write_bank_xor(a, d);   break;
+
+  case PMS_MAP_AUTO:
+        // disable autodetection after some time
+        if ((a >= 0xc000 && a < 0xfff8) || Pico.ms.mapcnt > 50) break;
+        // NB the sequence of mappers is crucial for the auto detection
+        if (PicoIn.AHW & PAHW_SC) {
+          write_bank_x32k(a,d);
+        } else if (PicoIn.AHW & PAHW_SG) {
+          write_bank_x8k(a, d);
+        } else {
+          write_bank_n32k(a, d);
+          write_bank_sega(a, d);
+          write_bank_msx(a, d);
+          write_bank_codem(a, d);
+          write_bank_korea(a, d);
+          write_bank_n16k(a, d);
+          write_bank_xor(a, d);
+        }
+
+        Pico.ms.mapcnt ++;
+        if (Pico.ms.mapper)
+          elprintf(EL_STATUS, "autodetected %s mapper",mappers[Pico.ms.mapper]);
+        break;
+  }
 }
 
 }
 
+// Try to detect some tricky cases by their TMR header
+// NB Codemasters, some Betas, most unlicensed games have no or invalid TMRs.
+// if the cksum header is valid mark this by 0x.fff.... and use that instead
+
+// TMR product codes and hardware type for known 50Hz-only games
+static u32 region_pal[] = { // cf Meka, meka/meka.nam
+  0x40207067 /* Addams Family */, 0x40207020 /* Back.Future 3 */,
+  0x40207058 /* Battlemaniacs */, 0x40007105 /* Cal.Games 2 */,
+  0x402f7065 /* Dracula */      , 0x40007109 /* Home Alone */,
+  0x40009024 /* Pwr.Strike 2 */ , 0x40207047 /* Predator 2 EU */,
+  0x40002519 /* Quest.Yak */    , 0x40207064 /* Robocop 3 */,
+  0x4f205014 /* Sens.Soccer */  , 0x40002573 /* Sonic Blast */,
+  0x40007080 /* S.Harrier EU */ , 0x40007038 /* Taito Chase */,
+  0x40009015 /* Sonic 2 EU */   , /* NBA Jam: no valid id/cksum */
+  0x4fff8872 /* Excell.Dizzy */ , 0x4ffffac4 /* Fantast.Dizzy */,
+  0x4fff4a89 /* Csm.Spacehead */, 0x4fffe352 /* Micr.Machines */,
+  0x4fffa203 /* Bad Apple */
+};
+
+// TMR product codes and hardware type for known non-FM games
+static u32 no_fmsound[] = { // cf Meka, meka/meka.pat
+  0x40002070 /* Walter Payton */, 0x40017020 /* American Pro */,
+  0x4fffe890 /* Wanted */
+};
+
+// TMR product codes and hardware type for known GG carts running in SMS mode
+// NB GG carts having the system type set to 4 (eg. HTH games) run as SMS anyway
+static u32 gg_smsmode[] = { // cf https://www.smspower.org/Tags/SMS-GG
+  0x60002401 /* Castl.Ilusion */, 0x6f101018 /* Taito Chase */,
+  0x70709018 /* Olympic Gold */ , 0x70709038 /* Outrun EU */,
+  0x60801068 /* Predator 2 */   , 0x70408098 /* Prince.Persia */,
+  0x50101037 /* Rastan Saga */  , 0x7f086018 /* RC Grandprix */,
+  0x60002415 /* Super Kickoff */, 0x60801108 /* WWF.Steelcage */,
+  /* Excell.Dizzy, Fantast.Dizzy, Super Tetris: no valid id/cksum in TMR */
+  0x4f813028 /* Tesserae */
+};
+
 void PicoResetMS(void)
 {
 void PicoResetMS(void)
 {
+  unsigned tmr;
+  u32 id, hw, ck, i;
+
+  // set preselected hw/mapper from config
+  if (PicoIn.hwSelect) {
+    PicoIn.AHW &= ~(PAHW_GG|PAHW_SG|PAHW_SC);
+    switch (PicoIn.hwSelect) {
+    case PHWS_GG:  PicoIn.AHW |= PAHW_GG; break;
+    case PHWS_SG:  PicoIn.AHW |= PAHW_SG; break;
+    case PHWS_SC:  PicoIn.AHW |= PAHW_SC; break;
+    }
+  }
+  Pico.ms.mapcnt = Pico.ms.mapper = 0;
+  if (PicoIn.mapper)
+    Pico.ms.mapper = PicoIn.mapper;
+  Pico.m.hardware |= PMS_HW_JAP; // default region Japan if no TMR header
+  if (PicoIn.regionOverride > 2)
+    Pico.m.hardware &= ~PMS_HW_JAP;
+  Pico.m.hardware |= PMS_HW_FM;
+  if (!(PicoIn.opt & POPT_EN_YM2413))
+    Pico.m.hardware &= ~PMS_HW_FM;
+
+  // check if the ROM header contains more system information
+  for (tmr = 0x2000; tmr < 0xbfff && tmr <= Pico.romsize; tmr *= 2) {
+    if (!memcmp(Pico.rom + tmr-16, "TMR SEGA", 8)) {
+      hw = Pico.rom[tmr-1] >> 4;
+      id = CPU_LE4(*(u32 *)&Pico.rom[tmr-4]);
+      ck = *(u16 *)&Pico.rom[tmr-6] | (id&0xf0000000) | 0xfff0000;
+
+      if (!PicoIn.hwSelect && !PicoIn.AHW && hw && ((id+1)&0xfffe) != 0) {
+        if (hw >= 0x5 && hw < 0x8)
+          PicoIn.AHW |= PAHW_GG; // GG cartridge detected
+      }
+      if (!PicoIn.regionOverride) {
+        Pico.m.hardware &= ~PMS_HW_JAP;
+        if (hw == 0x5 || hw == 0x3)
+          Pico.m.hardware |= PMS_HW_JAP; // region Japan
+      }
+      for (i = 0; i < sizeof(region_pal)/sizeof(*region_pal); i++)
+        if ((id == region_pal[i] || ck == region_pal[i]) && !PicoIn.regionOverride)
+        {
+          Pico.m.pal = 1; // requires 50Hz timing
+          break;
+        }
+      for (i = 0; i < sizeof(gg_smsmode)/sizeof(*gg_smsmode); i++)
+        if ((id == gg_smsmode[i] || ck == gg_smsmode[i]) && !PicoIn.hwSelect) {
+          PicoIn.AHW &= ~PAHW_GG; // requires SMS mode
+          if (hw < 0x5) PicoIn.AHW |= PAHW_GG;
+          break;
+        }
+      for (i = 0; i < sizeof(no_fmsound)/sizeof(*no_fmsound); i++)
+        if ((id == no_fmsound[i] || ck == no_fmsound[i])) {
+          Pico.m.hardware &= ~PMS_HW_FM; // incompatible with FM
+          break;
+        }
+      break;
+    }
+  }
+
   z80_reset();
   PsndReset(); // pal must be known here
   z80_reset();
   PsndReset(); // pal must be known here
+
+  Pico.ms.io_ctl = (PicoIn.AHW & (PAHW_SG|PAHW_SC)) ? 0xf5 : 0xff;
+  Pico.ms.fm_ctl = 0xff;
+
+  // reset memory mapping
+  PicoMemSetupMS();
+
+  // BIOS, VDP intialisation
+  Pico.video.reg[0] = 0x36;
+  Pico.video.reg[1] = 0xa0;
+  Pico.video.reg[2] = 0xff;
+  Pico.video.reg[3] = 0xff;
+  Pico.video.reg[4] = 0xff;
+  Pico.video.reg[5] = 0xff;
+  Pico.video.reg[6] = 0xfb;
+  Pico.video.reg[7] = 0x00;
+  Pico.video.reg[8] = 0x00;
+  Pico.video.reg[9] = 0x00;
+  Pico.video.reg[10] = 0xff;
+  Pico.m.dirtyPal = 1;
+
+  // BIOS, clear zram (unitialized on Mark-III, cf src/mame/drivers/sms.cpp)
+  i = !(PicoIn.AHW & PAHW_GG) && (Pico.m.hardware & PMS_HW_JAP) ? 0xf0 : 0x00;
+  memset(PicoMem.zram, i, sizeof(PicoMem.zram));
 }
 
 void PicoPowerMS(void)
 }
 
 void PicoPowerMS(void)
@@ -200,7 +729,6 @@ void PicoPowerMS(void)
   memset(&PicoMem,0,sizeof(PicoMem));
   memset(&Pico.video,0,sizeof(Pico.video));
   memset(&Pico.m,0,sizeof(Pico.m));
   memset(&PicoMem,0,sizeof(PicoMem));
   memset(&Pico.video,0,sizeof(Pico.video));
   memset(&Pico.m,0,sizeof(Pico.m));
-  Pico.m.pal = 0;
 
   // calculate a mask for bank writes.
   // ROM loader has aligned the size for us, so this is safe.
 
   // calculate a mask for bank writes.
   // ROM loader has aligned the size for us, so this is safe.
@@ -212,39 +740,117 @@ void PicoPowerMS(void)
   tmp = 1 << s;
   bank_mask = (tmp - 1) >> 14;
 
   tmp = 1 << s;
   bank_mask = (tmp - 1) >> 14;
 
-  Pico.ms.carthw[0x0e] = 1;
-  Pico.ms.carthw[0x0f] = 2;
-
+  PicoMem.ioports[0] = 0xc3; // hack to jump @0 at end of RAM to wrap around
+  Pico.ms.mapper = PicoIn.mapper;
   PicoReset();
 }
 
 void PicoMemSetupMS(void)
 {
   PicoReset();
 }
 
 void PicoMemSetupMS(void)
 {
+  u8 mapper = Pico.ms.mapper;
+  int sz = (/*PicoIn.AHW & (PAHW_SG|PAHW_SC) ? 2 :*/ 8) * 1024;
+  u32 a;
+
+  // RAM and its mirrors
+  for (a = 0xc000; a < 0x10000; a += sz) {
+    z80_map_set(z80_read_map, a, a + sz-1, PicoMem.zram, 0);
+    z80_map_set(z80_write_map, a, a + sz-1, PicoMem.zram, 0);
+  }
+  a = 0xffff - (1<<Z80_MEM_SHIFT);
+  z80_map_set(z80_write_map, a+1, 0xffff, xwrite, 1); // mapper detection
+
+  // ROM
   z80_map_set(z80_read_map, 0x0000, 0xbfff, Pico.rom, 0);
   z80_map_set(z80_read_map, 0x0000, 0xbfff, Pico.rom, 0);
-  z80_map_set(z80_read_map, 0xc000, 0xdfff, PicoMem.zram, 0);
-  z80_map_set(z80_read_map, 0xe000, 0xffff, PicoMem.zram, 0);
+  z80_map_set(z80_write_map, 0x0000, 0xbfff, xwrite, 1); // mapper detection
 
 
-  z80_map_set(z80_write_map, 0x0000, 0xbfff, xwrite, 1);
-  z80_map_set(z80_write_map, 0xc000, 0xdfff, PicoMem.zram, 0);
-  z80_map_set(z80_write_map, 0xe000, 0xffff, xwrite, 1);
+  // Nemesis mapper maps last 8KB rom bank #15 to adress 0
+  if (mapper == PMS_MAP_NEMESIS && Pico.romsize > 0x1e000)
+    z80_map_set(z80_read_map, 0x0000, 0x1fff, Pico.rom + 0x1e000, 0);
 #ifdef _USE_DRZ80
   drZ80.z80_in = z80_sms_in;
   drZ80.z80_out = z80_sms_out;
 #endif
 #ifdef _USE_CZ80
 #ifdef _USE_DRZ80
   drZ80.z80_in = z80_sms_in;
   drZ80.z80_out = z80_sms_out;
 #endif
 #ifdef _USE_CZ80
-  Cz80_Set_Fetch(&CZ80, 0x0000, 0xbfff, (FPTR)Pico.rom);
-  Cz80_Set_Fetch(&CZ80, 0xc000, 0xdfff, (FPTR)PicoMem.zram);
-  Cz80_Set_Fetch(&CZ80, 0xe000, 0xffff, (FPTR)PicoMem.zram);
   Cz80_Set_INPort(&CZ80, z80_sms_in);
   Cz80_Set_OUTPort(&CZ80, z80_sms_out);
 #endif
   Cz80_Set_INPort(&CZ80, z80_sms_in);
   Cz80_Set_OUTPort(&CZ80, z80_sms_out);
 #endif
+
+  // memory mapper setup, linear mapping of 1st 48KB
+  memset(Pico.ms.carthw, 0, sizeof(Pico.ms.carthw));
+  if (mapper == PMS_MAP_MSX || mapper == PMS_MAP_NEMESIS) {
+    xwrite(0x0000, 4);
+    xwrite(0x0001, 5);
+    xwrite(0x0002, 2);
+    xwrite(0x0003, 3);
+  } else if (mapper == PMS_MAP_KOREA) {
+    xwrite(0xa000, 2);
+  } else if (mapper == PMS_MAP_N32K) {
+    xwrite(0xffff, 0);
+  } else if (mapper == PMS_MAP_N16K) {
+    xwrite(0x3ffe, 0);
+    xwrite(0x7fff, 1);
+    xwrite(0xbfff, 2);
+  } else if (mapper == PMS_MAP_JANGGUN) {
+    xwrite(0xfffe, 1);
+    xwrite(0xffff, 2);
+  } else if (mapper == PMS_MAP_XOR) {
+    xwrite(0x2000, 0);
+  } else if (mapper == PMS_MAP_CODEM) {
+    xwrite(0x0000, 0);
+    xwrite(0x4000, 1);
+    xwrite(0x8000, 2);
+  } else if (mapper == PMS_MAP_SEGA) {
+    xwrite(0xfffc, 0);
+    xwrite(0xfffd, 0);
+    xwrite(0xfffe, 1);
+    xwrite(0xffff, 2);
+  } else if (mapper == PMS_MAP_AUTO) {
+    // pre-initialize Sega mapper to linear mapping (else state load may fail)
+    Pico.ms.carthw[0xe] = 0x1;
+    Pico.ms.carthw[0xf] = 0x2;
+  }
 }
 
 void PicoStateLoadedMS(void)
 {
 }
 
 void PicoStateLoadedMS(void)
 {
-  write_bank(0xfffe, Pico.ms.carthw[0x0e]);
-  write_bank(0xffff, Pico.ms.carthw[0x0f]);
+  u8 mapper = Pico.ms.mapper;
+  u8 zram_dff0[16]; // TODO xwrite also writes to zram :-/
+
+  memcpy(zram_dff0, PicoMem.zram+0x1ff0, 16);
+  if (mapper == PMS_MAP_8KBRAM || mapper == PMS_MAP_32KBRAM) {
+    u16 a = Pico.ms.carthw[0] << 12;
+    xwrite(a, *(unsigned char *)(PicoMem.vram+0x4000));
+  } else if (mapper == PMS_MAP_MSX || mapper == PMS_MAP_NEMESIS) {
+    xwrite(0x0000, Pico.ms.carthw[0]);
+    xwrite(0x0001, Pico.ms.carthw[1]);
+    xwrite(0x0002, Pico.ms.carthw[2]);
+    xwrite(0x0003, Pico.ms.carthw[3]);
+  } else if (mapper == PMS_MAP_KOREA) {
+    xwrite(0xa000, Pico.ms.carthw[0x0f]);
+  } else if (mapper == PMS_MAP_N32K) {
+    xwrite(0xffff, Pico.ms.carthw[0x0f]);
+  } else if (mapper == PMS_MAP_N16K) {
+    xwrite(0x3ffe, Pico.ms.carthw[0]);
+    xwrite(0x7fff, Pico.ms.carthw[1]);
+    xwrite(0xbfff, Pico.ms.carthw[2]);
+  } else if (mapper == PMS_MAP_JANGGUN) {
+    xwrite(0x4000, Pico.ms.carthw[2]);
+    xwrite(0x6000, Pico.ms.carthw[3]);
+    xwrite(0x8000, Pico.ms.carthw[4]);
+    xwrite(0xa000, Pico.ms.carthw[5]);
+  } else if (mapper == PMS_MAP_XOR) {
+    xwrite(0x2000, Pico.ms.carthw[0]);
+  } else if (mapper == PMS_MAP_CODEM) {
+    xwrite(0x0000, Pico.ms.carthw[0]);
+    xwrite(0x4000, Pico.ms.carthw[1]);
+    xwrite(0x8000, Pico.ms.carthw[2]);
+  } else if (mapper == PMS_MAP_SEGA) {
+    xwrite(0xfffc, Pico.ms.carthw[0x0c]);
+    xwrite(0xfffd, Pico.ms.carthw[0x0d]);
+    xwrite(0xfffe, Pico.ms.carthw[0x0e]);
+    xwrite(0xffff, Pico.ms.carthw[0x0f]);
+  }
+  memcpy(PicoMem.zram+0x1ff0, zram_dff0, 16);
 }
 
 void PicoFrameMS(void)
 }
 
 void PicoFrameMS(void)
@@ -252,8 +858,7 @@ void PicoFrameMS(void)
   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
   int is_pal = Pico.m.pal;
   int lines = is_pal ? 313 : 262;
   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
   int is_pal = Pico.m.pal;
   int lines = is_pal ? 313 : 262;
-  int cycles_line = is_pal ? 58020 : 58293; /* (226.6 : 227.7) * 256 */
-  int cycles_done = 0, cycles_aim = 0;
+  int cycles_line = 228;
   int skip = PicoIn.skipFrame;
   int lines_vis = 192;
   int hint; // Hint counter
   int skip = PicoIn.skipFrame;
   int lines_vis = 192;
   int hint; // Hint counter
@@ -262,64 +867,98 @@ void PicoFrameMS(void)
 
   PsndStartFrame();
 
 
   PsndStartFrame();
 
+  // for SMS the pause button generates an NMI, for GG ths is not the case
   nmi = (PicoIn.pad[0] >> 7) & 1;
   nmi = (PicoIn.pad[0] >> 7) & 1;
-  if (!Pico.ms.nmi_state && nmi)
+  if (!(PicoIn.AHW & PAHW_GG) && !Pico.ms.nmi_state && nmi)
     z80_nmi();
   Pico.ms.nmi_state = nmi;
 
     z80_nmi();
   Pico.ms.nmi_state = nmi;
 
-  PicoFrameStartMode4();
+  if ((pv->reg[0] & 6) == 6 && (pv->reg[1] & 0x18))
+    lines_vis = (pv->reg[1] & 0x08) ? 240 : 224;
+  PicoFrameStartSMS();
   hint = pv->reg[0x0a];
 
   hint = pv->reg[0x0a];
 
+  // SMS: xscroll:f3 sprovr,vint,   vcount:fc, hint:fd
+  // GG:  xscroll:f5 sprovr,vint:fd vcount:fe, hint:ff
   for (y = 0; y < lines; y++)
   {
   for (y = 0; y < lines; y++)
   {
-    pv->v_counter = Pico.m.scanline = y;
-    if (y > 218)
-      pv->v_counter = y - 6;
+    Pico.t.z80c_line_start = Pico.t.z80c_aim;
+
+    // advance the line counter. It is set back at some point in the VBLANK so
+    // that the line count in the active area (-32..lines+1) is contiguous.
+    pv->v_counter = Pico.m.scanline = (u8)y;
+    switch (is_pal ? -lines_vis : lines_vis) {
+    case  192: if (y > 218) pv->v_counter = y - (lines-256); break;
+    case  224: if (y > 234) pv->v_counter = y - (lines-256); break;
+/*  case  240: if (y > 242) pv->v_counter = y - (lines-256); break; ? */
+    case -192: if (y > 242) pv->v_counter = y - (lines-256); break;
+    case -224: if (y > 258) pv->v_counter = y - (lines-256); break;
+    case -240: if (y > 266) pv->v_counter = y - (lines-256); break;
+    }
+
+    // Parse sprites for the next line
+    if (y < lines_vis)
+      PicoParseSATSMS(y-1);
+    else if (y > lines-32)
+      PicoParseSATSMS(y-1-lines);
 
 
+    // render next line
     if (y < lines_vis && !skip)
     if (y < lines_vis && !skip)
-      PicoLineMode4(y);
+      PicoLineSMS(y);
 
 
+    // take over status bits from previously rendered line TODO: cycle exact?
+    pv->status |= sprites_status;
+    sprites_status = 0;
+
+    // Interrupt handling. Simulate interrupt flagged and immediately reset in
+    // same insn by flagging the irq, execute for 1 insn, then checking if the
+    // irq is still pending. (GG Chicago, SMS Back to the Future III)
+    pv->pending_ints &= ~2; // lost if not caught in the same line
     if (y <= lines_vis)
     {
       if (--hint < 0)
       {
         hint = pv->reg[0x0a];
         pv->pending_ints |= 2;
     if (y <= lines_vis)
     {
       if (--hint < 0)
       {
         hint = pv->reg[0x0a];
         pv->pending_ints |= 2;
-        if (pv->reg[0] & 0x10) {
+        z80_exec(Pico.t.z80c_cnt + 1);
+
+        if ((pv->reg[0] & 0x10) && (pv->pending_ints & 2)) {
           elprintf(EL_INTS, "hint");
           elprintf(EL_INTS, "hint");
-          z80_int();
+          z80_int_assert(1);
         }
       }
     }
     else if (y == lines_vis + 1) {
       pv->pending_ints |= 1;
         }
       }
     }
     else if (y == lines_vis + 1) {
       pv->pending_ints |= 1;
-      if (pv->reg[1] & 0x20) {
+      z80_exec(Pico.t.z80c_cnt + 1);
+
+      if ((pv->reg[1] & 0x20) && (pv->pending_ints & 1)) {
         elprintf(EL_INTS, "vint");
         elprintf(EL_INTS, "vint");
-        z80_int();
+        z80_int_assert(1);
       }
     }
 
       }
     }
 
-    // 224 because of how it's done for MD...
-    if (y == 224 && PicoIn.sndOut)
-      PsndGetSamplesMS();
-
-    cycles_aim += cycles_line;
-    cycles_done += z80_run((cycles_aim - cycles_done) >> 8) << 8;
+    z80_exec(Pico.t.z80c_line_start + cycles_line);
   }
 
   }
 
-  if (PicoIn.sndOut && Pico.snd.psg_line < lines)
-    PsndDoPSG(lines - 1);
+  z80_resetCycles();
+  PsndGetSamplesMS(lines);
 }
 
 void PicoFrameDrawOnlyMS(void)
 {
 }
 
 void PicoFrameDrawOnlyMS(void)
 {
+  struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
   int lines_vis = 192;
   int y;
 
   int lines_vis = 192;
   int y;
 
-  PicoFrameStartMode4();
+  if ((pv->reg[0] & 6) == 6 && (pv->reg[1] & 0x18))
+    lines_vis = (pv->reg[1] & 0x08) ? 240 : 224;
+  PicoFrameStartSMS();
 
 
-  for (y = 0; y < lines_vis; y++)
-    PicoLineMode4(y);
+  for (y = 0; y < lines_vis; y++) {
+    PicoParseSATSMS(y-1);
+    PicoLineSMS(y);
+  }
 }
 
 // vim:ts=2:sw=2:expandtab
 }
 
 // vim:ts=2:sw=2:expandtab