nsf.c

   1 /* FCE Ultra - NES/Famicom Emulator\r
   2  *\r
   3  * Copyright notice for this file:\r
   4  *  Copyright (C) 2002 Xodnizel\r
   5  *\r
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify\r
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by\r
   8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or\r
   9  * (at your option) any later version.\r
  10  *\r
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,\r
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of\r
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the\r
  14  * GNU General Public License for more details.\r
  15  *\r
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License\r
  17  * along with this program; if not, write to the Free Software\r
  18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA\r
  19  */\r
  20 \r
  21 #include <stdio.h>\r
  22 #include <stdlib.h>\r
  23 #include <string.h>\r
  24 #include <math.h>\r
  25 \r
  26 #include "types.h"\r
  27 #include "x6502.h"\r
  28 #include "fce.h"\r
  29 #include "video.h"\r
  30 #include "sound.h"\r
  31 #include "nsf.h"\r
  32 #include "general.h"\r
  33 #include "memory.h"\r
  34 #include "file.h"\r
  35 #include "fds.h"\r
  36 #include "cart.h"\r
  37 #include "input.h"\r
  38 \r
  39 #include "svga.h"\r
  40 \r
  41 #ifndef M_PI\r
  42 #define M_PI 3.14159265358979323846\r
  43 #endif\r
  44 \r
  45 static uint8 SongReload;\r
  46 static int CurrentSong;\r
  47 \r
  48 static DECLFW(NSF_write);\r
  49 static DECLFR(NSF_read);\r
  50 \r
  51 static int vismode=1;\r
  52 \r
  53 static uint8 NSFROM[0x30+6]=\r
  54 {\r
  55 /* 0x00 - NMI */\r
  56 0x8D,0xF4,0x3F,       /* Stop play routine NMIs. */\r
  57 0xA2,0xFF,0x9A,       /* Initialize the stack pointer. */\r
  58 0xAD,0xF0,0x3F,       /* See if we need to init. */\r
  59 0xF0,0x09,            /* If 0, go to play routine playing. */\r
  60 \r
  61 0xAD,0xF1,0x3F,       /* Confirm and load A      */\r
  62 0xAE,0xF3,0x3F,       /* Load X with PAL/NTSC byte */\r
  63 \r
  64 0x20,0x00,0x00,       /* JSR to init routine     */\r
  65 \r
  66 0xA9,0x00,\r
  67 0xAA,\r
  68 0xA8,\r
  69 0x20,0x00,0x00,       /* JSR to play routine  */\r
  70 0x8D,0xF5,0x3F,        /* Start play routine NMIs. */\r
  71 0x90,0xFE,             /* Loopie time. */\r
  72 \r
  73 /* 0x20 */\r
  74 0x8D,0xF3,0x3F,        /* Init init NMIs */\r
  75 0x18,\r
  76 0x90,0xFE        /* Loopie time. */\r
  77 };\r
  78 \r
  79 static DECLFR(NSFROMRead)\r
  80 {\r
  81  return (NSFROM-0x3800)[A];\r
  82 }\r
  83 \r
  84 static int doreset=0;\r
  85 static int NSFNMIFlags;\r
  86 static uint8 *NSFDATA=0;\r
  87 static int NSFMaxBank;\r
  88 \r
  89 static int NSFSize;\r
  90 static uint8 BSon;\r
  91 static uint16 PlayAddr;\r
  92 static uint16 InitAddr;\r
  93 static uint16 LoadAddr;\r
  94 \r
  95 static NSF_HEADER NSFHeader;\r
  96 \r
  97 void NSFMMC5_Close(void);\r
  98 static uint8 *ExWRAM=0;\r
  99 \r
 100 void NSFGI(int h)\r
 101 {\r
 102  switch(h)\r
 103  {\r
 104  case GI_CLOSE:\r
 105   if(NSFDATA) {free(NSFDATA);NSFDATA=0;}\r
 106   if(ExWRAM) {free(ExWRAM);ExWRAM=0;}\r
 107   if(NSFHeader.SoundChip&1) {\r
 108 //   NSFVRC6_Init();\r
 109   } else if(NSFHeader.SoundChip&2) {\r
 110 //   NSFVRC7_Init();\r
 111   } else if(NSFHeader.SoundChip&4) {\r
 112 //   FDSSoundReset();\r
 113   } else if(NSFHeader.SoundChip&8) {\r
 114    NSFMMC5_Close();\r
 115   } else if(NSFHeader.SoundChip&0x10) {\r
 116 //   NSFN106_Init();\r
 117   } else if(NSFHeader.SoundChip&0x20) {\r
 118 //   NSFAY_Init();\r
 119   }\r
 120   break;\r
 121  case GI_RESETM2:\r
 122  case GI_POWER: NSF_init();break;\r
 123  }\r
 124 }\r
 125 \r
 126 // First 32KB is reserved for sound chip emulation in the iNES mapper code.\r
 127 \r
 128 static INLINE void BANKSET(uint32 A, uint32 bank)\r
 129 {\r
 130  bank&=NSFMaxBank;\r
 131  if(NSFHeader.SoundChip&4)\r
 132   memcpy(ExWRAM+(A-0x6000),NSFDATA+(bank<<12),4096);\r
 133  else\r
 134   setprg4(A,bank);\r
 135 }\r
 136 \r
 137 int NSFLoad(int fp)\r
 138 {\r
 139   int x;\r
 140 \r
 141   FCEU_fseek(fp,0,SEEK_SET);\r
 142   FCEU_fread(&NSFHeader,1,0x80,fp);\r
 143   if(memcmp(NSFHeader.ID,"NESM\x1a",5))\r
 144                   return 0;\r
 145   NSFHeader.SongName[31]=NSFHeader.Artist[31]=NSFHeader.Copyright[31]=0;\r
 146 \r
 147   LoadAddr=NSFHeader.LoadAddressLow;\r
 148   LoadAddr|=NSFHeader.LoadAddressHigh<<8;\r
 149 \r
 150   if(LoadAddr<0x6000)\r
 151   {\r
 152    FCEUD_PrintError("Invalid load address.");\r
 153    return(0);\r
 154   }\r
 155   InitAddr=NSFHeader.InitAddressLow;\r
 156   InitAddr|=NSFHeader.InitAddressHigh<<8;\r
 157 \r
 158   PlayAddr=NSFHeader.PlayAddressLow;\r
 159   PlayAddr|=NSFHeader.PlayAddressHigh<<8;\r
 160 \r
 161   NSFSize=FCEU_fgetsize(fp)-0x80;\r
 162 \r
 163   NSFMaxBank=((NSFSize+(LoadAddr&0xfff)+4095)/4096);\r
 164   NSFMaxBank=uppow2(NSFMaxBank);\r
 165 \r
 166   if(!(NSFDATA=(uint8 *)FCEU_malloc(NSFMaxBank*4096)))\r
 167    return 0;\r
 168 \r
 169   FCEU_fseek(fp,0x80,SEEK_SET);\r
 170   memset(NSFDATA,0x00,NSFMaxBank*4096);\r
 171   FCEU_fread(NSFDATA+(LoadAddr&0xfff),1,NSFSize,fp);\r
 172 \r
 173   NSFMaxBank--;\r
 174 \r
 175   BSon=0;\r
 176   for(x=0;x<8;x++)\r
 177    BSon|=NSFHeader.BankSwitch[x];\r
 178 \r
 179  FCEUGameInfo.type=GIT_NSF;\r
 180  FCEUGameInfo.input[0]=FCEUGameInfo.input[1]=SI_GAMEPAD;\r
 181  FCEUGameInfo.cspecial=SIS_NSF;\r
 182 \r
 183  for(x=0;;x++)\r
 184  {\r
 185   if(NSFROM[x]==0x20)\r
 186   {\r
 187    NSFROM[x+1]=InitAddr&0xFF;\r
 188    NSFROM[x+2]=InitAddr>>8;\r
 189    NSFROM[x+8]=PlayAddr&0xFF;\r
 190    NSFROM[x+9]=PlayAddr>>8;\r
 191    break;\r
 192   }\r
 193  }\r
 194 \r
 195  if(NSFHeader.VideoSystem==0)\r
 196   FCEUGameInfo.vidsys=GIV_NTSC;\r
 197  else if(NSFHeader.VideoSystem==1)\r
 198   FCEUGameInfo.vidsys=GIV_PAL;\r
 199 \r
 200  GameInterface=NSFGI;\r
 201 \r
 202  FCEU_printf("NSF Loaded.  File information:\n\n");\r
 203  FCEU_printf(" Name:       %s\n Artist:     %s\n Copyright:  %s\n\n",NSFHeader.SongName,NSFHeader.Artist,NSFHeader.Copyright);\r
 204  if(NSFHeader.SoundChip)\r
 205  {\r
 206   static char *tab[6]={"Konami VRCVI","Konami VRCVII","Nintendo FDS","Nintendo MMC5","Namco 106","Sunsoft FME-07"};\r
 207 \r
 208   for(x=0;x<6;x++)\r
 209    if(NSFHeader.SoundChip&(1<<x))\r
 210    {\r
 211     FCEU_printf(" Expansion hardware:  %s\n",tab[x]);\r
 212     NSFHeader.SoundChip=1<<x;  /* Prevent confusing weirdness if more than one bit is set. */\r
 213     break;\r
 214    }\r
 215  }\r
 216  if(BSon)\r
 217   FCEU_printf(" Bank-switched.\n");\r
 218  FCEU_printf(" Load address:  $%04x\n Init address:  $%04x\n Play address:  $%04x\n",LoadAddr,InitAddr,PlayAddr);\r
 219  FCEU_printf(" %s\n",(NSFHeader.VideoSystem&1)?"PAL":"NTSC");\r
 220  FCEU_printf(" Starting song:  %d / %d\n\n",NSFHeader.StartingSong,NSFHeader.TotalSongs);\r
 221 \r
 222  if(NSFHeader.SoundChip&4)\r
 223   ExWRAM=FCEU_gmalloc(32768+8192);\r
 224  else\r
 225   ExWRAM=FCEU_gmalloc(8192);\r
 226 \r
 227  FCEUI_SetVidSystem(NSFHeader.VideoSystem);\r
 228 \r
 229  return 1;\r
 230 }\r
 231 \r
 232 static DECLFR(NSFVectorRead)\r
 233 {\r
 234  if(((NSFNMIFlags&1) && SongReload) || (NSFNMIFlags&2) || doreset)\r
 235  {\r
 236   if(A==0xFFFA) return(0x00);\r
 237   else if(A==0xFFFB) return(0x38);\r
 238   else if(A==0xFFFC) return(0x20);\r
 239   else if(A==0xFFFD) {doreset=0;return(0x38);}\r
 240   return(X.DB);\r
 241  }\r
 242  else\r
 243   return(CartBR(A));\r
 244 }\r
 245 \r
 246 void NSFVRC6_Init(void);\r
 247 void NSFVRC7_Init(void);\r
 248 void NSFMMC5_Init(void);\r
 249 void NSFN106_Init(void);\r
 250 void NSFAY_Init(void);\r
 251 \r
 252 void NSF_init(void)\r
 253 {\r
 254   doreset=1;\r
 255 \r
 256   ResetCartMapping();\r
 257   if(NSFHeader.SoundChip&4)\r
 258   {\r
 259    SetupCartPRGMapping(0,ExWRAM,32768+8192,1);\r
 260    setprg32(0x6000,0);\r
 261    setprg8(0xE000,4);\r
 262    memset(ExWRAM,0x00,32768+8192);\r
 263    SetWriteHandler(0x6000,0xDFFF,CartBW);\r
 264    SetReadHandler(0x6000,0xFFFF,CartBR);\r
 265   }\r
 266   else\r
 267   {\r
 268    memset(ExWRAM,0x00,8192);\r
 269    SetReadHandler(0x6000,0x7FFF,CartBR);\r
 270    SetWriteHandler(0x6000,0x7FFF,CartBW);\r
 271    SetupCartPRGMapping(0,NSFDATA,((NSFMaxBank+1)*4096),0);\r
 272    SetupCartPRGMapping(1,ExWRAM,8192,1);\r
 273    setprg8r(1,0x6000,0);\r
 274    SetReadHandler(0x8000,0xFFFF,CartBR);\r
 275   }\r
 276 \r
 277   if(BSon)\r
 278   {\r
 279    int32 x;\r
 280    for(x=0;x<8;x++)\r
 281    {\r
 282     if(NSFHeader.SoundChip&4 && x>=6)\r
 283      BANKSET(0x6000+(x-6)*4096,NSFHeader.BankSwitch[x]);\r
 284     BANKSET(0x8000+x*4096,NSFHeader.BankSwitch[x]);\r
 285    }\r
 286   }\r
 287   else\r
 288   {\r
 289    int32 x;\r
 290    for(x=(LoadAddr&0xF000);x<0x10000;x+=0x1000)\r
 291     BANKSET(x,((x-(LoadAddr&0x7000))>>12));\r
 292   }\r
 293 \r
 294   SetReadHandler(0xFFFA,0xFFFD,NSFVectorRead);\r
 295 \r
 296   SetWriteHandler(0x2000,0x3fff,0);\r
 297   SetReadHandler(0x2000,0x37ff,0);\r
 298   SetReadHandler(0x3836,0x3FFF,0);\r
 299   SetReadHandler(0x3800,0x3835,NSFROMRead);\r
 300 \r
 301   SetWriteHandler(0x5ff6,0x5fff,NSF_write);\r
 302 \r
 303   SetWriteHandler(0x3ff0,0x3fff,NSF_write);\r
 304   SetReadHandler(0x3ff0,0x3fff,NSF_read);\r
 305 \r
 306 \r
 307   if(NSFHeader.SoundChip&1) {\r
 308    NSFVRC6_Init();\r
 309   } else if(NSFHeader.SoundChip&2) {\r
 310    NSFVRC7_Init();\r
 311   } else if(NSFHeader.SoundChip&4) {\r
 312    FDSSoundReset();\r
 313   } else if(NSFHeader.SoundChip&8) {\r
 314    NSFMMC5_Init();\r
 315   } else if(NSFHeader.SoundChip&0x10) {\r
 316    NSFN106_Init();\r
 317   } else if(NSFHeader.SoundChip&0x20) {\r
 318    NSFAY_Init();\r
 319   }\r
 320   CurrentSong=NSFHeader.StartingSong;\r
 321   SongReload=0xFF;\r
 322   NSFNMIFlags=0;\r
 323 }\r
 324 \r
 325 static DECLFW(NSF_write)\r
 326 {\r
 327  switch(A)\r
 328  {\r
 329   case 0x3FF3:NSFNMIFlags|=1;break;\r
 330   case 0x3FF4:NSFNMIFlags&=~2;break;\r
 331   case 0x3FF5:NSFNMIFlags|=2;break;\r
 332 \r
 333   case 0x5FF6:\r
 334   case 0x5FF7:if(!(NSFHeader.SoundChip&4)) return;\r
 335   case 0x5FF8:\r
 336   case 0x5FF9:\r
 337   case 0x5FFA:\r
 338   case 0x5FFB:\r
 339   case 0x5FFC:\r
 340   case 0x5FFD:\r
 341   case 0x5FFE:\r
 342   case 0x5FFF:if(!BSon) return;\r
 343               A&=0xF;\r
 344               BANKSET((A*4096),V);\r
 345               break;\r
 346  }\r
 347 }\r
 348 \r
 349 static DECLFR(NSF_read)\r
 350 {\r
 351  int x;\r
 352 \r
 353  switch(A)\r
 354  {\r
 355  case 0x3ff0:x=SongReload;\r
 356              if(!fceuindbg)\r
 357               SongReload=0;\r
 358              return x;\r
 359  case 0x3ff1:\r
 360             if(!fceuindbg)\r
 361             {\r
 362              memset(RAM,0x00,0x800);\r
 363 \r
 364              BWrite[0x4015](0x4015,0x0);\r
 365              for(x=0;x<0x14;x++)\r
 366               BWrite[0x4000+x](0x4000+x,0);\r
 367              BWrite[0x4015](0x4015,0xF);\r
 368 \r
 369              if(NSFHeader.SoundChip&4)\r
 370              {\r
 371         BWrite[0x4017](0x4017,0xC0);  /* FDS BIOS writes $C0 */\r
 372               BWrite[0x4089](0x4089,0x80);\r
 373               BWrite[0x408A](0x408A,0xE8);\r
 374              }\r
 375              else\r
 376              {\r
 377               memset(ExWRAM,0x00,8192);\r
 378               BWrite[0x4017](0x4017,0xC0);\r
 379               BWrite[0x4017](0x4017,0xC0);\r
 380               BWrite[0x4017](0x4017,0x40);\r
 381              }\r
 382 \r
 383              if(BSon)\r
 384              {\r
 385               for(x=0;x<8;x++)\r
 386                BANKSET(0x8000+x*4096,NSFHeader.BankSwitch[x]);\r
 387              }\r
 388              return (CurrentSong-1);\r
 389              }\r
 390  case 0x3FF3:return PAL;\r
 391  }\r
 392  return 0;\r
 393 }\r
 394 \r
 395 uint8 FCEU_GetJoyJoy(void);\r
 396 \r
 397 static int special=0;\r
 398 \r
 399 void DrawNSF(uint8 *XBuf)\r
 400 {\r
 401  char snbuf[16];\r
 402  int x;\r
 403 \r
 404  if(vismode==0) return;\r
 405 \r
 406  memset(XBuf,0,256*240);\r
 407 \r
 408 \r
 409  {\r
 410   int32 *Bufpl;\r
 411   int32 mul=0;\r
 412 \r
 413   int l;\r
 414   l=GetSoundBuffer(&Bufpl);\r
 415 \r
 416   if(special==0)\r
 417   {\r
 418    if(FSettings.SoundVolume)\r
 419     mul=8192*240/(16384*FSettings.SoundVolume/50);\r
 420    for(x=0;x<256;x++)\r
 421    {\r
 422     uint32 y;\r
 423     y=142+((Bufpl[(x*l)>>8]*mul)>>14);\r
 424     if(y<240)\r
 425      XBuf[x+y*256]=3;\r
 426    }\r
 427   }\r
 428   else if(special==1)\r
 429   {\r
 430    if(FSettings.SoundVolume)\r
 431     mul=8192*240/(8192*FSettings.SoundVolume/50);\r
 432    for(x=0;x<256;x++)\r
 433    {\r
 434     double r;\r
 435     uint32 xp,yp;\r
 436 \r
 437     r=(Bufpl[(x*l)>>8]*mul)>>14;\r
 438     xp=128+r*cos(x*M_PI*2/256);\r
 439     yp=120+r*sin(x*M_PI*2/256);\r
 440     xp&=255;\r
 441     yp%=240;\r
 442     XBuf[xp+yp*256]=3;\r
 443    }\r
 444   }\r
 445   else if(special==2)\r
 446   {\r
 447    static double theta=0;\r
 448    if(FSettings.SoundVolume)\r
 449     mul=8192*240/(16384*FSettings.SoundVolume/50);\r
 450    for(x=0;x<128;x++)\r
 451    {\r
 452     double xc,yc;\r
 453     double r,t;\r
 454     uint32 m,n;\r
 455 \r
 456     xc=(double)128-x;\r
 457     yc=0-((double)( ((Bufpl[(x*l)>>8]) *mul)>>14));\r
 458     t=M_PI+atan(yc/xc);\r
 459     r=sqrt(xc*xc+yc*yc);\r
 460 \r
 461     t+=theta;\r
 462     m=128+r*cos(t);\r
 463     n=120+r*sin(t);\r
 464 \r
 465     if(m<256 && n<240)\r
 466      XBuf[m+n*256]=3;\r
 467 \r
 468    }\r
 469    for(x=128;x<256;x++)\r
 470    {\r
 471     double xc,yc;\r
 472     double r,t;\r
 473     uint32 m,n;\r
 474 \r
 475     xc=(double)x-128;\r
 476     yc=(double)((Bufpl[(x*l)>>8]*mul)>>14);\r
 477     t=atan(yc/xc);\r
 478     r=sqrt(xc*xc+yc*yc);\r
 479 \r
 480     t+=theta;\r
 481     m=128+r*cos(t);\r
 482     n=120+r*sin(t);\r
 483 \r
 484     if(m<256 && n<240)\r
 485      XBuf[m+n*256]=3;\r
 486 \r
 487    }\r
 488    theta+=(double)M_PI/256;\r
 489   }\r
 490  }\r
 491 \r
 492  DrawTextTrans(XBuf+10*256+4+(((31-strlen((char*)NSFHeader.SongName))<<2)), 256, NSFHeader.SongName, 6);\r
 493  DrawTextTrans(XBuf+26*256+4+(((31-strlen((char*)NSFHeader.Artist))<<2)), 256,NSFHeader.Artist, 6);\r
 494  DrawTextTrans(XBuf+42*256+4+(((31-strlen((char*)NSFHeader.Copyright))<<2)), 256,NSFHeader.Copyright, 6);\r
 495 \r
 496  DrawTextTrans(XBuf+70*256+4+(((31-strlen("Song:"))<<2)), 256, (uint8*)"Song:", 6);\r
 497  sprintf(snbuf,"<%d/%d>",CurrentSong,NSFHeader.TotalSongs);\r
 498  DrawTextTrans(XBuf+82*256+4+(((31-strlen(snbuf))<<2)), 256, (uint8*)snbuf, 6);\r
 499 \r
 500  {\r
 501   static uint8 last=0;\r
 502   uint8 tmp;\r
 503   tmp=FCEU_GetJoyJoy();\r
 504   if((tmp&JOY_RIGHT) && !(last&JOY_RIGHT))\r
 505   {\r
 506    if(CurrentSong<NSFHeader.TotalSongs)\r
 507    {\r
 508     CurrentSong++;\r
 509     SongReload=0xFF;\r
 510    }\r
 511   }\r
 512   else if((tmp&JOY_LEFT) && !(last&JOY_LEFT))\r
 513   {\r
 514    if(CurrentSong>1)\r
 515    {\r
 516     CurrentSong--;\r
 517     SongReload=0xFF;\r
 518    }\r
 519   }\r
 520   else if((tmp&JOY_UP) && !(last&JOY_UP))\r
 521   {\r
 522    CurrentSong+=10;\r
 523    if(CurrentSong>NSFHeader.TotalSongs) CurrentSong=NSFHeader.TotalSongs;\r
 524    SongReload=0xFF;\r
 525   }\r
 526   else if((tmp&JOY_DOWN) && !(last&JOY_DOWN))\r
 527   {\r
 528    CurrentSong-=10;\r
 529    if(CurrentSong<1) CurrentSong=1;\r
 530    SongReload=0xFF;\r
 531   }\r
 532   else if((tmp&JOY_START) && !(last&JOY_START))\r
 533    SongReload=0xFF;\r
 534   else if((tmp&JOY_A) && !(last&JOY_A))\r
 535   {\r
 536    special=(special+1)%3;\r
 537   }\r
 538   last=tmp;\r
 539  }\r
 540 }\r
 541 \r
 542 void DoNSFFrame(void)\r
 543 {\r
 544  if(((NSFNMIFlags&1) && SongReload) || (NSFNMIFlags&2))\r
 545   TriggerNMI();\r
 546 }\r
 547 \r
 548 void FCEUI_NSFSetVis(int mode)\r
 549 {\r
 550  vismode=mode;\r
 551 }\r
 552 \r
 553 int FCEUI_NSFChange(int amount)\r
 554 {\r
 555    CurrentSong+=amount;\r
 556    if(CurrentSong<1) CurrentSong=1;\r
 557    else if(CurrentSong>NSFHeader.TotalSongs) CurrentSong=NSFHeader.TotalSongs;\r
 558    SongReload=0xFF;\r
 559 \r
 560    return(CurrentSong);\r
 561 }\r
 562 \r
 563 /* Returns total songs */\r
 564 int FCEUI_NSFGetInfo(uint8 *name, uint8 *artist, uint8 *copyright, int maxlen)\r
 565 {\r
 566  strncpy((char*)name,(char*)NSFHeader.SongName,maxlen);\r
 567  strncpy((char*)artist,(char*)NSFHeader.Artist,maxlen);\r
 568  strncpy((char*)copyright,(char*)NSFHeader.Copyright,maxlen);\r
 569  return(NSFHeader.TotalSongs);\r
 570 }\r