Pico/Psnd.cpp

   1 \r
   2 // This file is part of the PicoDrive Megadrive Emulator\r
   3 \r
   4 // Copyright (c) 2011 FinalDave (emudave (at) gmail.com)\r
   5 \r
   6 // This code is licensed under the GNU General Public License version 2.0 and the MAME License.\r
   7 // You can choose the license that has the most advantages for you.\r
   8 \r
   9 // SVN repository can be found at http://code.google.com/p/cyclone68000/\r
  10 \r
  11 #include "PicoInt.h"\r
  12 \r
  13 #ifdef MSOUND\r
  14 extern "C"\r
  15 {\r
  16 int YM2612UpdateReq(int) { return 0; }\r
  17 void *errorlog=NULL;\r
  18 }\r
  19 #endif\r
  20 \r
  21 int PsndRate=0,PsndLen=0;\r
  22 short *PsndOut=NULL;\r
  23 \r
  24 // An operator is a single sine wave generator\r
  25 struct Operator\r
  26 {\r
  27   unsigned short angle; // 0-0xffff\r
  28   unsigned short freq; // Converted frequency\r
  29   unsigned char key;\r
  30   unsigned char state; // 1=attack, 2=decay, 3=sustain, 4=release\r
  31   int vol;\r
  32   int delta; // Change in volume per sample\r
  33   int limit; // Next volume limit\r
  34 };\r
  35 \r
  36 struct Channel\r
  37 {\r
  38   struct Operator op[4]; // 4 operators for the channel\r
  39   unsigned short note; // Written to 0xa4 and 0xa0\r
  40 };\r
  41 \r
  42 static struct Channel Chan[8];\r
  43 \r
  44 unsigned char PicoSreg[0x200];\r
  45 \r
  46 static int WriteReg(int side,int a,int d)\r
  47 {\r
  48   struct Channel *pc=NULL;\r
  49 \r
  50   PicoSreg[(side<<8)|a]=(unsigned char)d;\r
  51 \r
  52   if (a==0x28)\r
  53   {\r
  54     pc=Chan+(d&7);\r
  55     // Key On/Key Off\r
  56     if (d&0xf0) pc->op[0].state=1; // Attack\r
  57     else        pc->op[0].state=4; // Release\r
  58 \r
  59     return 0;\r
  60   }\r
  61 \r
  62   // Find channel:\r
  63   pc=Chan+(a&3); if (side) pc+=4;\r
  64 \r
  65   if ((a&0xf0)==0xa0)\r
  66   {\r
  67     int n=0,f=0,mult=2455;\r
  68 \r
  69     if (PsndRate>0) mult=44100*2455/PsndRate;\r
  70 \r
  71     if (a&4) pc->note =(unsigned short)(d<<8);\r
  72     else     pc->note|=d;\r
  73 \r
  74     // Convert to an actual frequency:\r
  75     n=pc->note; f=(n&0x7ff)<<((n>>11)&7);\r
  76 \r
  77     pc->op[0].freq=(unsigned short)((f*mult)>>16);\r
  78     return 0;\r
  79   }\r
  80 \r
  81   return 0;\r
  82 }\r
  83 \r
  84 int PsndReset()\r
  85 {\r
  86   int i=0;\r
  87   memset(&Chan,0,sizeof(Chan));\r
  88   memset(PicoSreg,0,sizeof(PicoSreg));\r
  89 \r
  90 // Change Sine wave into a square wave\r
  91   for (i=0x00; i<0x080; i++) Sine[i]= 0x2000;\r
  92   for (i=0x80; i<0x100; i++) Sine[i]=-0x2000;\r
  93 \r
  94   return 0;\r
  95 }\r
  96 \r
  97 int PsndFm(int a,int d)\r
  98 {\r
  99   int side=0;\r
 100 \r
 101 #ifdef MSOUND\r
 102   YM2612Write(0,a&3,(unsigned char)d);\r
 103 #endif\r
 104 \r
 105   a&=3; side=a>>1; // Which side: channels 0-2 or 3-5\r
 106 \r
 107   if (a&1) WriteReg(side,Pico.s.fmsel[side],d); // Write register\r
 108   else     Pico.s.fmsel[side]=(unsigned char)d; // Select register\r
 109 \r
 110   return 0;\r
 111 }\r
 112 \r
 113 static void BlankSound(short *dest,int len)\r
 114 {\r
 115   short *end=NULL;\r
 116 \r
 117   end=dest+(len<<1);\r
 118 \r
 119   // Init sound to silence:\r
 120   do { *dest=0; dest++; } while (dest<end);\r
 121 }\r
 122 \r
 123 // Add to output and clip:\r
 124 static inline void AddClip(short *targ,int d)\r
 125 {\r
 126   int total=*targ+d;\r
 127   if ((total+0x8000)&0xffff0000)\r
 128   {\r
 129     if (total>0) total=0x7fff; else total=-0x8000;\r
 130   }\r
 131   *targ=(short)total;\r
 132 }\r
 133 \r
 134 static void OpNewState(int c)\r
 135 {\r
 136   struct Operator *op=Chan[c].op;\r
 137   int off=0;\r
 138 \r
 139   off=((c&4)<<6)|(c&3);\r
 140 \r
 141   switch (op->state)\r
 142   {\r
 143     case 1:\r
 144     {\r
 145       // Attack:\r
 146       int ar=PicoSreg[0x50|off];\r
 147       ar&=0x1f; if (ar) ar+=0x10;\r
 148       op->delta=ar<<7; op->limit=0x1000000; break;\r
 149     }\r
 150     case 2:\r
 151     {\r
 152       // Decay:\r
 153       int d1r=PicoSreg[0x60|off];\r
 154       d1r&=0x1f; if (d1r) d1r+=0x10;\r
 155       op->delta=-(d1r<<5); op->limit=0;\r
 156     }\r
 157     break;\r
 158     case 3:\r
 159     {\r
 160       // Sustain:\r
 161       int d2r=0,rr=0;\r
 162       \r
 163       d2r=PicoSreg[0x70|off];\r
 164       d2r&=0x1f; if (d2r) d2r+=0x10;\r
 165       rr =PicoSreg[0x80|off];\r
 166       rr>>=4;\r
 167 \r
 168       op->delta=-(d2r<<5); op->limit=rr<<20;\r
 169     }\r
 170     break;\r
 171     case 4:\r
 172       // Release:\r
 173       int rr=PicoSreg[0x80|off];\r
 174       rr&=0x0f; rr<<=1; rr+=0x10;\r
 175       op->delta=-(rr<<5); op->limit=0;\r
 176     break;\r
 177   }\r
 178 }\r
 179 \r
 180 // Merely adding this code in seems to bugger up the N-Gage???\r
 181 static void UpdateOp(int c)\r
 182 {\r
 183   struct Operator *op=Chan[c].op;\r
 184 \r
 185   op->angle=(unsigned short)(op->angle+op->freq);\r
 186   op->vol+=op->delta;\r
 187 \r
 188   switch (op->state)\r
 189   {\r
 190     case 1:\r
 191       if (op->vol>=op->limit) { op->vol=op->limit; op->state++; OpNewState(c); }\r
 192     break;\r
 193     case 2: case 3: // Decay/Sustain\r
 194       if (op->vol< op->limit) { op->vol=op->limit; op->state++; OpNewState(c); }\r
 195     break;\r
 196     case 4:\r
 197       if (op->vol< op->limit) { op->vol=op->limit; }\r
 198     break;\r
 199   }\r
 200 }\r
 201 \r
 202 static void AddChannel(int c,short *dest,int len)\r
 203 {\r
 204   struct Channel *pc=Chan+c;\r
 205   struct Operator *op=pc->op;\r
 206   short *end=NULL;\r
 207 \r
 208   // Work out volume delta for this operator:\r
 209   OpNewState(c);\r
 210 \r
 211   end=dest+len;\r
 212   do\r
 213   {\r
 214     int d=0;\r
 215     d=Sine[(op->angle>>8)&0xff]>>2;\r
 216 \r
 217     d*=(op->vol>>8); d>>=16;\r
 218 \r
 219     // Add to output:\r
 220     AddClip(dest,d);\r
 221     UpdateOp(c);\r
 222 \r
 223     dest++;\r
 224   }\r
 225   while (dest<end);\r
 226 }\r
 227 \r
 228 int PsndRender()\r
 229 {\r
 230   int i=0;\r
 231 \r
 232   if (PsndOut==NULL) return 1; // Not rendering sound\r
 233 \r
 234 #ifdef MSOUND\r
 235   if (PicoOpt&1)\r
 236   {\r
 237     short *wave[2]={NULL,NULL};\r
 238     wave[0]=PsndOut;\r
 239     wave[1]=PsndOut+PsndLen;\r
 240     YM2612UpdateOne(0,wave,PsndLen);\r
 241   }\r
 242 #endif\r
 243 \r
 244   if ((PicoOpt&1)==0)\r
 245   {\r
 246     BlankSound(PsndOut,PsndLen);\r
 247     for (i=0;i<7;i++)\r
 248     {\r
 249       if (i!=3) AddChannel(i,PsndOut,PsndLen);\r
 250     }\r
 251   }\r
 252 \r
 253   return 0;\r
 254 }\r