cd: rewrite pcm
authornotaz <notasas@gmail.com>
Thu, 19 Sep 2013 00:51:30 +0000 (03:51 +0300)
committernotaz <notasas@gmail.com>
Sun, 22 Sep 2013 23:11:26 +0000 (02:11 +0300)
pico/cd/mcd.c
pico/cd/memory.c
pico/cd/memory_arm.s
pico/cd/pcm.c
pico/cd/pcm.h [deleted file]
pico/pico_int.h
pico/sound/sound.c

index b57fa16..8a84eb1 100644 (file)
@@ -318,6 +318,10 @@ void pcd_state_loaded(void)
 
   pcd_state_loaded_mem();
 
+  memset(Pico_mcd->pcm_mixbuf, 0, sizeof(Pico_mcd->pcm_mixbuf));
+  Pico_mcd->pcm_mixbuf_dirty = 0;
+  Pico_mcd->pcm_mixpos = 0;
+
   // old savestates..
   cycles = pcd_cycles_m68k_to_s68k(SekCycleAim);
   diff = cycles - SekCycleAimS68k;
@@ -340,6 +344,8 @@ void pcd_state_loaded(void)
     if (Pico_mcd->scd.Status_CDC & 0x08)
            Update_CDC_TRansfer(Pico_mcd->s68k_regs[4] & 7);
   }
+  if (Pico_mcd->pcm.update_cycles == 0)
+    Pico_mcd->pcm.update_cycles = cycles;
 }
 
 // vim:shiftwidth=2:ts=2:expandtab
index af455f2..8fce606 100644 (file)
@@ -10,7 +10,6 @@
 #include "../memory.h"\r
 \r
 #include "gfx_cd.h"\r
-#include "pcm.h"\r
 \r
 uptr s68k_read8_map  [0x1000000 >> M68K_MEM_SHIFT];\r
 uptr s68k_read16_map [0x1000000 >> M68K_MEM_SHIFT];\r
@@ -834,13 +833,10 @@ regs_done:
     a &= 0x7fff;\r
     if (a >= 0x2000)\r
       d = Pico_mcd->pcm_ram_b[Pico_mcd->pcm.bank][(a >> 1) & 0xfff];\r
-    else if (a >= 0x20) {\r
-      a &= 0x1e;\r
-      d = Pico_mcd->pcm.ch[a>>2].addr >> PCM_STEP_SHIFT;\r
-      if (a & 2)\r
-        d >>= 8;\r
-    }\r
-    return d & 0xff;\r
+    else if (a >= 0x20)\r
+      d = pcd_pcm_read(a >> 1);\r
+\r
+    return d;\r
   }\r
 \r
   return s68k_unmapped_read8(a);\r
@@ -864,16 +860,12 @@ static u32 PicoReadS68k16_pr(u32 a)
 \r
   // PCM\r
   if ((a & 0x8000) == 0x0000) {\r
-    //elprintf(EL_ANOMALY, "FIXME: s68k_pcm r16: [%06x] @%06x", a, SekPcS68k);\r
     a &= 0x7fff;\r
     if (a >= 0x2000)\r
-      d = Pico_mcd->pcm_ram_b[Pico_mcd->pcm.bank][(a>>1)&0xfff];\r
-    else if (a >= 0x20) {\r
-      a &= 0x1e;\r
-      d = Pico_mcd->pcm.ch[a>>2].addr >> PCM_STEP_SHIFT;\r
-      if (a & 2) d >>= 8;\r
-    }\r
-    elprintf(EL_CDREGS, "ret = %04x", d);\r
+      d = Pico_mcd->pcm_ram_b[Pico_mcd->pcm.bank][(a >> 1) & 0xfff];\r
+    else if (a >= 0x20)\r
+      d = pcd_pcm_read(a >> 1);\r
+\r
     return d;\r
   }\r
 \r
@@ -898,7 +890,7 @@ static void PicoWriteS68k8_pr(u32 a, u32 d)
     if (a >= 0x2000)\r
       Pico_mcd->pcm_ram_b[Pico_mcd->pcm.bank][(a>>1)&0xfff] = d;\r
     else if (a < 0x12)\r
-      pcm_write(a>>1, d);\r
+      pcd_pcm_write(a>>1, d);\r
     return;\r
   }\r
 \r
@@ -932,7 +924,7 @@ static void PicoWriteS68k16_pr(u32 a, u32 d)
     if (a >= 0x2000)\r
       Pico_mcd->pcm_ram_b[Pico_mcd->pcm.bank][(a>>1)&0xfff] = d;\r
     else if (a < 0x12)\r
-      pcm_write(a>>1, d & 0xff);\r
+      pcd_pcm_write(a>>1, d & 0xff);\r
     return;\r
   }\r
 \r
index 3e6f9db..db5b8a2 100644 (file)
@@ -56,6 +56,8 @@
 .extern s68k_poll_detect
 .extern gfx_cd_read
 .extern gfx_cd_write16
+.extern pcd_pcm_write
+.extern pcd_pcm_read
 .extern PicoCpuCS68k
 .extern PicoRead8_io
 .extern PicoRead16_io
@@ -447,23 +449,15 @@ m_s68k_read8_pcm:
     @ must not trash r3 and r12
     ldr     r1, =(Pico+0x22200)
     bic     r0, r0, #0xff0000
-@    bic     r0, r0, #0x008000
     ldr     r1, [r1]
     mov     r2, #0x110000
     orr     r2, r2, #0x002200
     cmp     r0, #0x2000
     bge     m_s68k_read8_pcm_ram
     cmp     r0, #0x20
-    movlt   r0, #0
-    bxlt    lr
-    orr     r2, r2, #(0x48+8)           @ pcm.ch + addr_offset
-    add     r1, r1, r2
-    and     r2, r0, #0x1c
-    ldr     r1, [r1, r2, lsl #2]
-    tst     r0, #2
-    moveq   r0, r1, lsr #PCM_STEP_SHIFT
-    movne   r0, r1, lsr #(PCM_STEP_SHIFT+8)
-    and     r0, r0, #0xff
+    movge   r0, r0, lsr #1
+    bge     pcd_pcm_read
+    mov     r0, #0
     bx      lr
 
 m_s68k_read8_pcm_ram:
@@ -600,7 +594,7 @@ m_s68k_write8_pcm:
     bic     r0, r0, #0xff0000
     cmp     r0, #0x12
     movlt   r0, r0, lsr #1
-    blt     pcm_write
+    blt     pcd_pcm_write
 
     cmp     r0, #0x2000
     bxlt    lr
index d9774aa..a1276f9 100644 (file)
 /*
  * Emulation routines for the RF5C164 PCM chip
- * (C) notaz, 2007
+ * (C) notaz, 2007, 2013
  *
  * This work is licensed under the terms of MAME license.
  * See COPYING file in the top-level directory.
  */
 
+#include <assert.h>
 #include "../pico_int.h"
-#include "pcm.h"
 
-static unsigned int g_rate = 0; // 18.14 fixed point
+#define PCM_STEP_SHIFT 11
 
-PICO_INTERNAL_ASM void pcm_write(unsigned int a, unsigned int d)
+void pcd_pcm_write(unsigned int a, unsigned int d)
 {
-//printf("pcm_write(%i, %02x)\n", a, d);
-
-       if (a < 7)
-       {
-               Pico_mcd->pcm.ch[Pico_mcd->pcm.cur_ch].regs[a] = d;
-       }
-       else if (a == 7) // control register
-       {
-               if (d & 0x40)   Pico_mcd->pcm.cur_ch = d & 7;
-               else            Pico_mcd->pcm.bank = d & 0xf;
-               Pico_mcd->pcm.control = d;
-               // dprintf("pcm control=%02x", Pico_mcd->pcm.control);
-       }
-       else if (a == 8) // sound on/off
-       {
-               if (!(Pico_mcd->pcm.enabled & 0x01)) Pico_mcd->pcm.ch[0].addr =
-                       Pico_mcd->pcm.ch[0].regs[6] << (PCM_STEP_SHIFT + 8);
-               if (!(Pico_mcd->pcm.enabled & 0x02)) Pico_mcd->pcm.ch[1].addr =
-                       Pico_mcd->pcm.ch[1].regs[6] << (PCM_STEP_SHIFT + 8);
-               if (!(Pico_mcd->pcm.enabled & 0x04)) Pico_mcd->pcm.ch[2].addr =
-                       Pico_mcd->pcm.ch[2].regs[6] << (PCM_STEP_SHIFT + 8);
-               if (!(Pico_mcd->pcm.enabled & 0x08)) Pico_mcd->pcm.ch[3].addr =
-                       Pico_mcd->pcm.ch[3].regs[6] << (PCM_STEP_SHIFT + 8);
-               if (!(Pico_mcd->pcm.enabled & 0x10)) Pico_mcd->pcm.ch[4].addr =
-                       Pico_mcd->pcm.ch[4].regs[6] << (PCM_STEP_SHIFT + 8);
-               if (!(Pico_mcd->pcm.enabled & 0x20)) Pico_mcd->pcm.ch[5].addr =
-                       Pico_mcd->pcm.ch[5].regs[6] << (PCM_STEP_SHIFT + 8);
-               if (!(Pico_mcd->pcm.enabled & 0x40)) Pico_mcd->pcm.ch[6].addr =
-                       Pico_mcd->pcm.ch[6].regs[6] << (PCM_STEP_SHIFT + 8);
-               if (!(Pico_mcd->pcm.enabled & 0x80)) Pico_mcd->pcm.ch[7].addr =
-                       Pico_mcd->pcm.ch[7].regs[6] << (PCM_STEP_SHIFT + 8);
-//             printf("addr %x %x %x %x %x %x %x %x\n", Pico_mcd->pcm.ch[0].addr, Pico_mcd->pcm.ch[1].addr
-//             , Pico_mcd->pcm.ch[2].addr, Pico_mcd->pcm.ch[3].addr, Pico_mcd->pcm.ch[4].addr, Pico_mcd->pcm.ch[5].addr
-//             , Pico_mcd->pcm.ch[6].addr, Pico_mcd->pcm.ch[7].addr);
-
-               Pico_mcd->pcm.enabled = ~d;
-//printf("enabled=%02x\n", Pico_mcd->pcm.enabled);
-       }
+  unsigned int cycles = SekCyclesDoneS68k();
+  if ((int)(cycles - Pico_mcd->pcm.update_cycles) >= 384)
+    pcd_pcm_sync(cycles);
+
+  if (a < 7)
+  {
+    Pico_mcd->pcm.ch[Pico_mcd->pcm.cur_ch].regs[a] = d;
+  }
+  else if (a == 7) // control register
+  {
+    if (d & 0x40)
+      Pico_mcd->pcm.cur_ch = d & 7;
+    else
+      Pico_mcd->pcm.bank = d & 0xf;
+    Pico_mcd->pcm.control = d;
+    elprintf(EL_CD, "pcm control %02x", Pico_mcd->pcm.control);
+  }
+  else if (a == 8 && Pico_mcd->pcm.enabled != (u_char)~d)
+  {
+    // sound on/off
+    int was_enabled = Pico_mcd->pcm.enabled;
+    int i;
+
+    for (i = 0; i < 8; i++)
+      if (!(was_enabled & (1 << i)))
+        Pico_mcd->pcm.ch[i].addr =
+          Pico_mcd->pcm.ch[i].regs[6] << (PCM_STEP_SHIFT + 8);
+
+    Pico_mcd->pcm.enabled = ~d;
+  }
 }
 
-
-PICO_INTERNAL void pcm_set_rate(int rate)
+unsigned int pcd_pcm_read(unsigned int a)
 {
-       float step = 31.8 * 1024.0 / (float) rate; // max <4 @ 8000Hz
-       step *= 256*256/4;
-       g_rate = (unsigned int) step;
-       if (step - (float) g_rate >= 0.5) g_rate++;
-       elprintf(EL_STATUS, "g_rate: %f %08x\n", (double)step, g_rate);
+  unsigned int d, cycles = SekCyclesDoneS68k();
+  if ((int)(cycles - Pico_mcd->pcm.update_cycles) >= 384)
+    pcd_pcm_sync(cycles);
+
+  d = Pico_mcd->pcm.ch[(a >> 1) & 7].addr >> PCM_STEP_SHIFT;
+  if (a & 1)
+    d >>= 8;
+
+  return d & 0xff;
 }
 
+void pcd_pcm_sync(unsigned int to)
+{
+  unsigned int cycles = Pico_mcd->pcm.update_cycles;
+  int mul_l, mul_r, inc, smp;
+  struct pcm_chan *ch;
+  unsigned int addr;
+  int c, s, steps;
+  int *out;
+
+  if ((int)(to - cycles) < 384)
+    return;
+
+  steps = (to - cycles) / 384;
+
+  // PCM disabled or all channels off
+  if (!(Pico_mcd->pcm.control & 0x80) || !Pico_mcd->pcm.enabled)
+    goto end;
+
+  out = Pico_mcd->pcm_mixbuf + Pico_mcd->pcm_mixpos * 2;
+  Pico_mcd->pcm_mixbuf_dirty = 1;
+  if (Pico_mcd->pcm_mixpos + steps > PCM_MIXBUF_LEN)
+    // shouldn't happen
+    steps = PCM_MIXBUF_LEN - Pico_mcd->pcm_mixpos;
+
+  for (c = 0; c < 8; c++)
+  {
+    if (!(Pico_mcd->pcm.enabled & (1 << c)))
+      continue; // channel disabled
+
+    ch = &Pico_mcd->pcm.ch[c];
+    addr = ch->addr;
+    inc = *(unsigned short *)&ch->regs[2];
+    mul_l = ((int)ch->regs[0] * (ch->regs[1] & 0xf)) >> (5+1); 
+    mul_r = ((int)ch->regs[0] * (ch->regs[1] >>  4)) >> (5+1);
+
+    for (s = 0; s < steps; s++, addr = (addr + inc) & 0x7FFFFFF)
+    {
+      smp = Pico_mcd->pcm_ram[addr >> PCM_STEP_SHIFT];
+
+      // test for loop signal
+      if (smp == 0xff)
+      {
+        addr = *(unsigned short *)&ch->regs[4]; // loop_addr
+        smp = Pico_mcd->pcm_ram[addr];
+        addr <<= PCM_STEP_SHIFT;
+        if (smp == 0xff)
+          break;
+      }
+
+      if (smp & 0x80)
+        smp = -(smp & 0x7f);
+
+      out[s*2  ] += smp * mul_l; // max 128 * 119 = 15232
+      out[s*2+1] += smp * mul_r;
+    }
+    ch->addr = addr;
+  }
+
+end:
+  Pico_mcd->pcm.update_cycles = cycles + steps * 384;
+  Pico_mcd->pcm_mixpos += steps;
+}
 
-PICO_INTERNAL void pcm_update(int *buffer, int length, int stereo)
+void pcd_pcm_update(int *buf32, int length, int stereo)
 {
-       struct pcm_chan *ch;
-       unsigned int step, addr;
-       int mul_l, mul_r, smp;
-       int i, j, k;
-       int *out;
-
-
-       // PCM disabled or all channels off (to be checked by caller)
-       //if (!(Pico_mcd->pcm.control & 0x80) || !Pico_mcd->pcm.enabled) return;
-
-//printf("-- upd %i\n", length);
-
-       for (i = 0; i < 8; i++)
-       {
-               if (!(Pico_mcd->pcm.enabled & (1 << i))) continue; // channel disabled
-
-               out = buffer;
-               ch = &Pico_mcd->pcm.ch[i];
-
-               addr = ch->addr; // >> PCM_STEP_SHIFT;
-               mul_l = ((int)ch->regs[0] * (ch->regs[1] & 0xf)) >> (5+1); // (env * pan) >> 5
-               mul_r = ((int)ch->regs[0] * (ch->regs[1] >>  4)) >> (5+1);
-               step  = ((unsigned int)(*(unsigned short *)&ch->regs[2]) * g_rate) >> 14; // freq step
-//             fprintf(stderr, "step=%i, cstep=%i, mul_l=%i, mul_r=%i, ch=%i, addr=%x, en=%02x\n",
-//                     *(unsigned short *)&ch->regs[2], step, mul_l, mul_r, i, addr, Pico_mcd->pcm.enabled);
-
-               if (!stereo && mul_l < mul_r) mul_l = mul_r;
-
-               for (j = 0; j < length; j++)
-               {
-//                     printf("addr=%08x\n", addr);
-                       smp = Pico_mcd->pcm_ram[addr >> PCM_STEP_SHIFT];
-
-                       // test for loop signal
-                       if (smp == 0xff)
-                       {
-                               addr = *(unsigned short *)&ch->regs[4]; // loop_addr
-                               smp = Pico_mcd->pcm_ram[addr];
-                               addr <<= PCM_STEP_SHIFT;
-                               if (smp == 0xff) break;
-                       }
-
-                       if (smp & 0x80) smp = -(smp & 0x7f);
-
-                       *out++ += smp * mul_l; // max 128 * 119 = 15232
-                       if(stereo)
-                               *out++ += smp * mul_r;
-
-                       // update address register
-                       k = (addr >> PCM_STEP_SHIFT) + 1;
-                       addr = (addr + step) & 0x7FFFFFF;
-
-                       for(; k < (addr >> PCM_STEP_SHIFT); k++)
-                       {
-                               if (Pico_mcd->pcm_ram[k] == 0xff)
-                               {
-                                       addr = (unsigned int)(*(unsigned short *)&ch->regs[4]) << PCM_STEP_SHIFT; // loop_addr
-                                       break;
-                               }
-                       }
-               }
-
-               if (Pico_mcd->pcm_ram[addr >> PCM_STEP_SHIFT] == 0xff)
-                       addr = (unsigned int)(*(unsigned short *)&ch->regs[4]) << PCM_STEP_SHIFT; // loop_addr
-
-               ch->addr = addr;
-       }
+  int step, *pcm;
+  int p = 0;
+
+  pcd_pcm_sync(SekCyclesDoneS68k());
+
+  if (!Pico_mcd->pcm_mixbuf_dirty || !(PicoOpt & POPT_EN_MCD_PCM))
+    goto out;
+
+  step = (Pico_mcd->pcm_mixpos << 16) / length;
+  pcm = Pico_mcd->pcm_mixbuf;
+
+  if (stereo) {
+    while (length-- > 0) {
+      *buf32++ += pcm[0];
+      *buf32++ += pcm[1];
+
+      p += step;
+      pcm += (p >> 16) * 2;
+      p &= 0xffff;
+    }
+  }
+  else {
+    while (length-- > 0) {
+      // mostly unused
+      *buf32++ += pcm[0];
+
+      p += step;
+      pcm += (p >> 16) * 2;
+      p &= 0xffff;
+    }
+  }
+
+  memset(Pico_mcd->pcm_mixbuf, 0,
+    Pico_mcd->pcm_mixpos * 2 * sizeof(Pico_mcd->pcm_mixbuf[0]));
+
+out:
+  Pico_mcd->pcm_mixbuf_dirty = 0;
+  Pico_mcd->pcm_mixpos = 0;
 }
 
+// vim:shiftwidth=2:ts=2:expandtab
diff --git a/pico/cd/pcm.h b/pico/cd/pcm.h
deleted file mode 100644 (file)
index 47e555c..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,7 +0,0 @@
-
-#define PCM_STEP_SHIFT 11
-
-PICO_INTERNAL_ASM void pcm_write(unsigned int a, unsigned int d);
-PICO_INTERNAL void pcm_set_rate(int rate);
-PICO_INTERNAL void pcm_update(int *buffer, int length, int stereo);
-
index 08c7a20..ccc1a9b 100644 (file)
@@ -378,13 +378,15 @@ struct PicoSRAM
 #include "cd/LC89510.h"\r
 #include "cd/gfx_cd.h"\r
 \r
+#define PCM_MIXBUF_LEN ((12500000 / 384) / 50 + 1)\r
+\r
 struct mcd_pcm\r
 {\r
        unsigned char control; // reg7\r
        unsigned char enabled; // reg8\r
        unsigned char cur_ch;\r
        unsigned char bank;\r
-       int pad1;\r
+       unsigned int update_cycles;\r
 \r
        struct pcm_chan                 // 08, size 0x10\r
        {\r
@@ -445,6 +447,9 @@ typedef struct
        CDC  cdc;\r
        _scd scd;\r
        Rot_Comp rot_comp;\r
+       int pcm_mixbuf[PCM_MIXBUF_LEN * 2];\r
+       int pcm_mixpos;\r
+       int pcm_mixbuf_dirty;\r
 } mcd_state;\r
 \r
 // XXX: this will need to be reworked for cart+cd support.\r
@@ -656,6 +661,12 @@ void pcd_run_cpus(int m68k_cycles);
 void pcd_soft_reset(void);\r
 void pcd_state_loaded(void);\r
 \r
+// cd/pcm.c\r
+void pcd_pcm_sync(unsigned int to);\r
+void pcd_pcm_update(int *buffer, int length, int stereo);\r
+void pcd_pcm_write(unsigned int a, unsigned int d);\r
+unsigned int pcd_pcm_read(unsigned int a);\r
+\r
 // pico/pico.c\r
 PICO_INTERNAL void PicoInitPico(void);\r
 PICO_INTERNAL void PicoReratePico(void);\r
index 236a483..ec0e205 100644 (file)
@@ -11,7 +11,6 @@
 #include "ym2612.h"\r
 #include "sn76496.h"\r
 #include "../pico_int.h"\r
-#include "../cd/pcm.h"\r
 #include "../cd/cue.h"\r
 #include "mix.h"\r
 \r
@@ -161,9 +160,6 @@ void PsndRerate(int preserve_state)
   // recalculate dac info\r
   dac_recalculate();\r
 \r
-  if (PicoAHW & PAHW_MCD)\r
-    pcm_set_rate(PsndRate);\r
-\r
   // clear all buffers\r
   memset32(PsndBuffer, 0, sizeof(PsndBuffer)/4);\r
   memset(cdda_out_buffer, 0, sizeof(cdda_out_buffer));\r
@@ -201,14 +197,6 @@ PICO_INTERNAL void PsndDoDAC(int line_to)
     short *d = PsndOut + pos;\r
     for (; len > 0; len--, d++)  *d = dout;\r
   }\r
-\r
-#if 0\r
-  if (do_pcm) {\r
-    int *d = PsndBuffer;\r
-    d += (PicoOpt&8) ? pos*2 : pos;\r
-    pcm_update(d, len, 1);\r
-  }\r
-#endif\r
 }\r
 \r
 // cdda\r
@@ -309,9 +297,7 @@ static int PsndRender(int offset, int length)
   int  buf32_updated = 0;\r
   int *buf32 = PsndBuffer+offset;\r
   int stereo = (PicoOpt & 8) >> 3;\r
-  // emulating CD && PCM option enabled && PCM chip on && have enabled channels\r
-  int do_pcm = (PicoAHW & PAHW_MCD) && (PicoOpt&POPT_EN_MCD_PCM) &&\r
-               (Pico_mcd->pcm.control & 0x80) && Pico_mcd->pcm.enabled;\r
+\r
   offset <<= stereo;\r
 \r
   pprof_start(sound);\r
@@ -346,8 +332,8 @@ static int PsndRender(int offset, int length)
   (void)buf32_updated;\r
 \r
   // CD: PCM sound\r
-  if (do_pcm) {\r
-    pcm_update(buf32, length, stereo);\r
+  if (PicoAHW & PAHW_MCD) {\r
+    pcd_pcm_update(buf32, length, stereo);\r
     //buf32_updated = 1;\r
   }\r
 \r