Pico/VideoPort.c

   1 // This is part of Pico Library\r
   2 \r
   3 // (c) Copyright 2004 Dave, All rights reserved.\r
   4 // (c) Copyright 2006-2007, Grazvydas "notaz" Ignotas\r
   5 // Free for non-commercial use.\r
   6 \r
   7 // For commercial use, separate licencing terms must be obtained.\r
   8 \r
   9 \r
  10 #include "PicoInt.h"\r
  11 #include "cd/gfx_cd.h"\r
  12 \r
  13 extern const unsigned char  hcounts_32[];\r
  14 extern const unsigned char  hcounts_40[];\r
  15 extern const unsigned short vcounts[];\r
  16 extern int rendstatus;\r
  17 \r
  18 #ifndef UTYPES_DEFINED\r
  19 typedef unsigned char  u8;\r
  20 typedef unsigned short u16;\r
  21 typedef unsigned int   u32;\r
  22 #define UTYPES_DEFINED\r
  23 #endif\r
  24 \r
  25 int (*PicoDmaHook)(unsigned int source, int len, unsigned short **srcp, unsigned short **limitp) = NULL;\r
  26 \r
  27 static __inline void AutoIncrement(void)\r
  28 {\r
  29   Pico.video.addr=(unsigned short)(Pico.video.addr+Pico.video.reg[0xf]);\r
  30 }\r
  31 \r
  32 static void VideoWrite(u16 d)\r
  33 {\r
  34   unsigned int a=Pico.video.addr;\r
  35 \r
  36   switch (Pico.video.type)\r
  37   {\r
  38     case 1: if(a&1) d=(u16)((d<<8)|(d>>8)); // If address is odd, bytes are swapped (which game needs this?)\r
  39             Pico.vram [(a>>1)&0x7fff]=d;\r
  40             rendstatus|=0x10; break;\r
  41     case 3: Pico.m.dirtyPal = 1;\r
  42             Pico.cram [(a>>1)&0x003f]=d; break; // wraps (Desert Strike)\r
  43     case 5: Pico.vsram[(a>>1)&0x003f]=d; break;\r
  44     //default:elprintf(EL_ANOMALY, "VDP write %04x with bad type %i", d, Pico.video.type); break;\r
  45   }\r
  46 \r
  47   //dprintf("w[%i] @ %04x, inc=%i [%i|%i]", Pico.video.type, a, Pico.video.reg[0xf], Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
  48   AutoIncrement();\r
  49 }\r
  50 \r
  51 static unsigned int VideoRead(void)\r
  52 {\r
  53   unsigned int a=0,d=0;\r
  54 \r
  55   a=Pico.video.addr; a>>=1;\r
  56 \r
  57   switch (Pico.video.type)\r
  58   {\r
  59     case 0: d=Pico.vram [a&0x7fff]; break;\r
  60     case 8: d=Pico.cram [a&0x003f]; break;\r
  61     case 4: d=Pico.vsram[a&0x003f]; break;\r
  62     default:elprintf(EL_ANOMALY, "VDP read with bad type %i", Pico.video.type); break;\r
  63   }\r
  64 \r
  65   AutoIncrement();\r
  66   return d;\r
  67 }\r
  68 \r
  69 static int GetDmaLength(void)\r
  70 {\r
  71   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
  72   int len=0;\r
  73   // 16-bit words to transfer:\r
  74   len =pvid->reg[0x13];\r
  75   len|=pvid->reg[0x14]<<8;\r
  76   // Charles MacDonald:\r
  77   if(!len) len = 0xffff;\r
  78   return len;\r
  79 }\r
  80 \r
  81 static void DmaSlow(int len)\r
  82 {\r
  83   u16 *pd=0, *pdend, *r;\r
  84   unsigned int a=Pico.video.addr, a2, d;\r
  85   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
  86   unsigned int source;\r
  87 \r
  88   source =Pico.video.reg[0x15]<<1;\r
  89   source|=Pico.video.reg[0x16]<<9;\r
  90   source|=Pico.video.reg[0x17]<<17;\r
  91 \r
  92   elprintf(EL_VDPDMA, "DmaSlow[%i] %06x->%04x len %i inc=%i blank %i [%i] @ %06x",\r
  93     Pico.video.type, source, a, len, inc, (Pico.video.status&8)||!(Pico.video.reg[1]&0x40),\r
  94     SekCyclesDone(), SekPc);\r
  95 \r
  96   if(Pico.m.scanline != -1) {\r
  97     Pico.m.dma_xfers += len;\r
  98     if ((PicoMCD&1) && (PicoOpt & 0x2000)) SekCyclesBurn(CheckDMA());\r
  99     else SekSetCyclesLeftNoMCD(SekCyclesLeftNoMCD - CheckDMA());\r
 100   } else {\r
 101     // be approximate in non-accurate mode\r
 102     SekSetCyclesLeft(SekCyclesLeft - (len*(((488<<8)/167))>>8));\r
 103   }\r
 104 \r
 105   if ((source&0xe00000)==0xe00000) { // Ram\r
 106     pd=(u16 *)(Pico.ram+(source&0xfffe));\r
 107     pdend=(u16 *)(Pico.ram+0x10000);\r
 108   } else if (PicoMCD & 1) {\r
 109     elprintf(EL_VDPDMA, "DmaSlow CD, r3=%02x", Pico_mcd->s68k_regs[3]);\r
 110     if(source<0x20000) { // Bios area\r
 111       pd=(u16 *)(Pico_mcd->bios+(source&~1));\r
 112       pdend=(u16 *)(Pico_mcd->bios+0x20000);\r
 113     } else if ((source&0xfc0000)==0x200000) { // Word Ram\r
 114       source -= 2;\r
 115       if (!(Pico_mcd->s68k_regs[3]&4)) { // 2M mode\r
 116         pd=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram2M+(source&0x3fffe));\r
 117         pdend=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram2M+0x40000);\r
 118       } else {\r
 119         if (source < 0x220000) { // 1M mode\r
 120           int bank = Pico_mcd->s68k_regs[3]&1;\r
 121           pd=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram1M[bank]+(source&0x1fffe));\r
 122           pdend=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram1M[bank]+0x20000);\r
 123         } else {\r
 124           DmaSlowCell(source, a, len, inc);\r
 125           return;\r
 126         }\r
 127       }\r
 128     } else if ((source&0xfe0000)==0x020000) { // Prg Ram\r
 129       u8 *prg_ram = Pico_mcd->prg_ram_b[Pico_mcd->s68k_regs[3]>>6];\r
 130       pd=(u16 *)(prg_ram+(source&0x1fffe));\r
 131       pdend=(u16 *)(prg_ram+0x20000);\r
 132     } else {\r
 133       elprintf(EL_VDPDMA|EL_ANOMALY, "DmaSlow[%i] %06x->%04x: FIXME: unsupported src", Pico.video.type, source, a);\r
 134       return;\r
 135     }\r
 136   } else {\r
 137     if (source<Pico.romsize) { // Rom\r
 138       pd=(u16 *)(Pico.rom+(source&~1));\r
 139       pdend=(u16 *)(Pico.rom+Pico.romsize);\r
 140     }\r
 141     else if (PicoDmaHook && PicoDmaHook(source, len, &pd, &pdend));\r
 142     else {\r
 143       elprintf(EL_VDPDMA|EL_ANOMALY, "DmaSlow[%i] %06x->%04x: invalid src", Pico.video.type, source, a);\r
 144       return;\r
 145     }\r
 146   }\r
 147 \r
 148   // overflow protection, might break something..\r
 149   if (len > pdend - pd) {\r
 150     len = pdend - pd;\r
 151     elprintf(EL_VDPDMA|EL_ANOMALY, "DmaSlow overflow");\r
 152   }\r
 153 \r
 154   switch (Pico.video.type)\r
 155   {\r
 156     case 1: // vram\r
 157       r = Pico.vram;\r
 158       if (inc == 2 && !(a&1) && a+len*2 < 0x10000)\r
 159       {\r
 160         // most used DMA mode\r
 161         memcpy16(r + (a>>1), pd, len);\r
 162         a += len*2;\r
 163       }\r
 164       else\r
 165       {\r
 166         for(; len; len--)\r
 167         {\r
 168           d=*pd++;\r
 169           if(a&1) d=(d<<8)|(d>>8);\r
 170           r[a>>1] = (u16)d; // will drop the upper bits\r
 171           // AutoIncrement\r
 172           a=(u16)(a+inc);\r
 173           // didn't src overlap?\r
 174           //if(pd >= pdend) pd-=0x8000; // should be good for RAM, bad for ROM\r
 175         }\r
 176       }\r
 177       rendstatus|=0x10;\r
 178       break;\r
 179 \r
 180     case 3: // cram\r
 181       Pico.m.dirtyPal = 1;\r
 182       r = Pico.cram;\r
 183       for(a2=a&0x7f; len; len--)\r
 184       {\r
 185         r[a2>>1] = (u16)*pd++; // bit 0 is ignored\r
 186         // AutoIncrement\r
 187         a2+=inc;\r
 188         // didn't src overlap?\r
 189         //if(pd >= pdend) pd-=0x8000;\r
 190         // good dest?\r
 191         if(a2 >= 0x80) break; // Todds Adventures in Slime World / Andre Agassi tennis\r
 192       }\r
 193       a=(a&0xff00)|a2;\r
 194       break;\r
 195 \r
 196     case 5: // vsram[a&0x003f]=d;\r
 197       r = Pico.vsram;\r
 198       for(a2=a&0x7f; len; len--)\r
 199       {\r
 200         r[a2>>1] = (u16)*pd++;\r
 201         // AutoIncrement\r
 202         a2+=inc;\r
 203         // didn't src overlap?\r
 204         //if(pd >= pdend) pd-=0x8000;\r
 205         // good dest?\r
 206         if(a2 >= 0x80) break;\r
 207       }\r
 208       a=(a&0xff00)|a2;\r
 209       break;\r
 210 \r
 211     default:\r
 212       elprintf(EL_VDPDMA|EL_ANOMALY, "DMA with bad type %i", Pico.video.type);\r
 213       break;\r
 214   }\r
 215   // remember addr\r
 216   Pico.video.addr=(u16)a;\r
 217 }\r
 218 \r
 219 static void DmaCopy(int len)\r
 220 {\r
 221   u16 a=Pico.video.addr;\r
 222   unsigned char *vr = (unsigned char *) Pico.vram;\r
 223   unsigned char *vrs;\r
 224   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
 225   int source;\r
 226   elprintf(EL_VDPDMA, "DmaCopy len %i [%i]", len, SekCyclesDone());\r
 227 \r
 228   Pico.m.dma_xfers += len;\r
 229   if(Pico.m.scanline != -1)\r
 230     Pico.video.status|=2; // dma busy\r
 231 \r
 232   source =Pico.video.reg[0x15];\r
 233   source|=Pico.video.reg[0x16]<<8;\r
 234   vrs=vr+source;\r
 235 \r
 236   if(source+len > 0x10000) len=0x10000-source; // clip??\r
 237 \r
 238   for(;len;len--)\r
 239   {\r
 240     vr[a] = *vrs++;\r
 241     // AutoIncrement\r
 242     a=(u16)(a+inc);\r
 243   }\r
 244   // remember addr\r
 245   Pico.video.addr=a;\r
 246   rendstatus|=0x10;\r
 247 }\r
 248 \r
 249 // check: Contra, Megaman\r
 250 // note: this is still inaccurate\r
 251 static void DmaFill(int data)\r
 252 {\r
 253   int len;\r
 254   unsigned short a=Pico.video.addr;\r
 255   unsigned char *vr=(unsigned char *) Pico.vram;\r
 256   unsigned char high = (unsigned char) (data >> 8);\r
 257   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
 258 \r
 259   len=GetDmaLength();\r
 260   elprintf(EL_VDPDMA, "DmaFill len %i inc %i [%i]", len, inc, SekCyclesDone());\r
 261 \r
 262   Pico.m.dma_xfers += len;\r
 263   if(Pico.m.scanline != -1)\r
 264     Pico.video.status|=2; // dma busy (in accurate mode)\r
 265 \r
 266   // from Charles MacDonald's genvdp.txt:\r
 267   // Write lower byte to address specified\r
 268   vr[a] = (unsigned char) data;\r
 269   a=(u16)(a+inc);\r
 270 \r
 271   if(!inc) len=1;\r
 272 \r
 273   for(;len;len--) {\r
 274     // Write upper byte to adjacent address\r
 275     // (here we are byteswapped, so address is already 'adjacent')\r
 276     vr[a] = high;\r
 277 \r
 278     // Increment address register\r
 279     a=(u16)(a+inc);\r
 280   }\r
 281   // remember addr\r
 282   Pico.video.addr=a;\r
 283   // update length\r
 284   Pico.video.reg[0x13] = Pico.video.reg[0x14] = 0; // Dino Dini's Soccer (E) (by Haze)\r
 285 \r
 286   rendstatus|=0x10;\r
 287 }\r
 288 \r
 289 static void CommandDma(void)\r
 290 {\r
 291   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 292   int len=0,method=0;\r
 293 \r
 294   if ((pvid->reg[1]&0x10)==0) return; // DMA not enabled\r
 295 \r
 296   len=GetDmaLength();\r
 297 \r
 298   method=pvid->reg[0x17]>>6;\r
 299   if (method< 2) DmaSlow(len); // 68000 to VDP\r
 300   if (method==3) DmaCopy(len); // VRAM Copy\r
 301 }\r
 302 \r
 303 static void CommandChange(void)\r
 304 {\r
 305   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 306   unsigned int cmd=0,addr=0;\r
 307 \r
 308   cmd=pvid->command;\r
 309 \r
 310   // Get type of transfer 0xc0000030 (v/c/vsram read/write)\r
 311   pvid->type=(unsigned char)(((cmd>>2)&0xc)|(cmd>>30));\r
 312 \r
 313   // Get address 0x3fff0003\r
 314   addr =(cmd>>16)&0x3fff;\r
 315   addr|=(cmd<<14)&0xc000;\r
 316   pvid->addr=(unsigned short)addr;\r
 317 \r
 318   // Check for dma:\r
 319   if (cmd&0x80) CommandDma();\r
 320 }\r
 321 \r
 322 PICO_INTERNAL_ASM void PicoVideoWrite(unsigned int a,unsigned short d)\r
 323 {\r
 324   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 325 \r
 326   a&=0x1c;\r
 327 \r
 328   if (a==0x00) // Data port 0 or 2\r
 329   {\r
 330     if (pvid->pending) {\r
 331       CommandChange();\r
 332       pvid->pending=0;\r
 333     }\r
 334 \r
 335     // If a DMA fill has been set up, do it\r
 336     if ((pvid->command&0x80) && (pvid->reg[1]&0x10) && (pvid->reg[0x17]>>6)==2)\r
 337     {\r
 338       DmaFill(d);\r
 339     }\r
 340     else\r
 341     {\r
 342       // preliminary FIFO emulation for Chaos Engine, The (E)\r
 343       if(!(pvid->status&8) && (pvid->reg[1]&0x40) && Pico.m.scanline!=-1 && !(PicoOpt&0x10000)) // active display, accurate mode?\r
 344       {\r
 345         pvid->status&=~0x200; // FIFO no longer empty\r
 346         pvid->lwrite_cnt++;\r
 347         if (pvid->lwrite_cnt >= 4) pvid->status|=0x100; // FIFO full\r
 348         if (pvid->lwrite_cnt >  4) {\r
 349           SekCyclesBurn(32); // penalty // 488/12-8\r
 350           if (SekCycleCnt>=SekCycleAim) SekEndRun(0);\r
 351         }\r
 352         elprintf(EL_ASVDP, "VDP data write: %04x {%i} #%i @ %06x", d, Pico.video.type, pvid->lwrite_cnt, SekPc);\r
 353       }\r
 354       VideoWrite(d);\r
 355     }\r
 356     return;\r
 357   }\r
 358 \r
 359   if (a==0x04) // Control (command) port 4 or 6\r
 360   {\r
 361     if(pvid->pending)\r
 362     {\r
 363       // Low word of command:\r
 364       pvid->command&=0xffff0000;\r
 365       pvid->command|=d;\r
 366       pvid->pending=0;\r
 367       CommandChange();\r
 368     } else {\r
 369       if((d&0xc000)==0x8000)\r
 370       {\r
 371         // Register write:\r
 372         int num=(d>>8)&0x1f;\r
 373         if(num==00) elprintf(EL_INTSW, "hint_onoff: %i->%i [%i] pend=%i @ %06x", (pvid->reg[0]&0x10)>>4,\r
 374                         (d&0x10)>>4, SekCyclesDone(), (pvid->pending_ints&0x10)>>4, SekPc);\r
 375         if(num==01) elprintf(EL_INTSW, "vint_onoff: %i->%i [%i] pend=%i @ %06x", (pvid->reg[1]&0x20)>>5,\r
 376                         (d&0x20)>>5, SekCyclesDone(), (pvid->pending_ints&0x20)>>5, SekPc);\r
 377         //if(num==01) dprintf("set_blank: %i @ %06x [%i|%i]", !((d&0x40)>>6), SekPc, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 378         //if(num==10) dprintf("hint_set: %i @ %06x [%i|%i]", (unsigned char)d, SekPc, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 379         pvid->reg[num]=(unsigned char)d;\r
 380 #ifndef EMU_CORE_DEBUG\r
 381         // update IRQ level (Lemmings, Wiz 'n' Liz intro, ... )\r
 382         // may break if done improperly:\r
 383         // International Superstar Soccer Deluxe (crash), Street Racer (logos), Burning Force (gfx),\r
 384         // Fatal Rewind (crash), Sesame Street Counting Cafe\r
 385         if (num < 2)\r
 386         {\r
 387           if (!SekShouldInterrupt) // hack\r
 388           {\r
 389             int lines, pints, irq=0;\r
 390             lines = (pvid->reg[1] & 0x20) | (pvid->reg[0] & 0x10);\r
 391             pints = (pvid->pending_ints&lines);\r
 392                  if(pints & 0x20) irq = 6;\r
 393             else if(pints & 0x10) irq = 4;\r
 394             SekInterrupt(irq); // update line\r
 395 \r
 396             if (irq) SekEndRun(24); // make it delayed\r
 397           }\r
 398         }\r
 399         else\r
 400 #endif\r
 401         if(num == 5) rendstatus|=1;\r
 402         else if(num == 0xc) Pico.m.dirtyPal = 2; // renderers should update their palettes if sh/hi mode is changed\r
 403         pvid->type=0; // register writes clear command (else no Sega logo in Golden Axe II)\r
 404       } else {\r
 405         // High word of command:\r
 406         pvid->command&=0x0000ffff;\r
 407         pvid->command|=d<<16;\r
 408         pvid->pending=1;\r
 409       }\r
 410     }\r
 411   }\r
 412 }\r
 413 \r
 414 PICO_INTERNAL_ASM unsigned int PicoVideoRead(unsigned int a)\r
 415 {\r
 416   unsigned int d=0;\r
 417 \r
 418   a&=0x1c;\r
 419 \r
 420 \r
 421   if (a==0x00) // data port\r
 422   {\r
 423     d=VideoRead();\r
 424     goto end;\r
 425   }\r
 426 \r
 427   if (a==0x04) // control port\r
 428   {\r
 429     struct PicoVideo *pv=&Pico.video;\r
 430     d=pv->status;\r
 431     if (PicoOpt&0x10)         d|=0x0020; // sprite collision (Shadow of the Beast)\r
 432     if (!(pv->reg[1]&0x40))   d|=0x0008; // set V-Blank if display is disabled\r
 433     if (SekCyclesLeft < 84+4) d|=0x0004; // H-Blank (Sonic3 vs)\r
 434 \r
 435     d|=(pv->pending_ints&0x20)<<2; // V-int pending?\r
 436     if (d&0x100) pv->status&=~0x100; // FIFO no longer full\r
 437 \r
 438     pv->pending=0; // ctrl port reads clear write-pending flag (Charles MacDonald)\r
 439 \r
 440     elprintf(EL_SR, "SR read: %04x @ %06x", d, SekPc);\r
 441     goto end;\r
 442   }\r
 443 \r
 444   // H-counter info (based on Generator):\r
 445   // frame:\r
 446   //                       |       <- hblank? ->      |\r
 447   // start    <416>       hint  <36> hdisplay <38>  end // CPU cycles\r
 448   // |---------...---------|------------|-------------|\r
 449   // 0                   B6 E4                       FF // 40 cells\r
 450   // 0                   93 E8                       FF // 32 cells\r
 451 \r
 452   // Gens (?)              v-render\r
 453   // start  <hblank=84>   hint    hdisplay <404>      |\r
 454   // |---------------------|--------------------------|\r
 455   // E4  (hc[0x43]==0)    07                         B1 // 40\r
 456   // E8  (hc[0x45]==0)    05                         91 // 32\r
 457 \r
 458   // check: Sonic 3D Blast bonus, Cannon Fodder, Chase HQ II, 3 Ninjas kick back, Road Rash 3, Skitchin', Wheel of Fortune\r
 459   if ((a&0x1c)==0x08)\r
 460   {\r
 461     unsigned int hc;\r
 462 \r
 463     if(Pico.m.scanline != -1) {\r
 464       int lineCycles=(488-SekCyclesLeft)&0x1ff;\r
 465       d=Pico.m.scanline; // V-Counter\r
 466 \r
 467       if(Pico.video.reg[12]&1)\r
 468            hc=hcounts_40[lineCycles];\r
 469       else hc=hcounts_32[lineCycles];\r
 470 \r
 471       //if(lineCycles > 488-12) d++; // Wheel of Fortune\r
 472     } else {\r
 473       // get approximate V-Counter\r
 474       d=vcounts[SekCyclesDone()>>8];\r
 475       hc = Pico.m.rotate&0xff;\r
 476     }\r
 477 \r
 478     if(Pico.m.pal) {\r
 479       if(d >= 0x103) d-=56; // based on Gens\r
 480     } else {\r
 481       if(d >= 0xEB)  d-=6;\r
 482     }\r
 483 \r
 484     if((Pico.video.reg[12]&6) == 6) {\r
 485       // interlace mode 2 (Combat Cars (UE) [!])\r
 486       d <<= 1;\r
 487       if (d&0xf00) d|= 1;\r
 488     }\r
 489 \r
 490     elprintf(EL_HVCNT, "hv: %02x %02x (%i) @ %06x", hc, d, SekCyclesDone(), SekPc);\r
 491     d&=0xff; d<<=8;\r
 492     d|=hc;\r
 493     goto end;\r
 494   }\r
 495 \r
 496 end:\r
 497 \r
 498   return d;\r
 499 }\r