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 \r
  26 static __inline void AutoIncrement()\r
  27 {\r
  28   Pico.video.addr=(unsigned short)(Pico.video.addr+Pico.video.reg[0xf]);\r
  29 }\r
  30 \r
  31 static void VideoWrite(u16 d)\r
  32 {\r
  33   unsigned int a=Pico.video.addr;\r
  34 \r
  35   switch (Pico.video.type)\r
  36   {\r
  37     case 1: if(a&1) d=(u16)((d<<8)|(d>>8)); // If address is odd, bytes are swapped (which game needs this?)\r
  38             Pico.vram [(a>>1)&0x7fff]=d;\r
  39             rendstatus|=0x10; break;\r
  40     case 3: Pico.m.dirtyPal = 1;\r
  41             //dprintf("w[%i] @ %04x, inc=%i [%i|%i]", Pico.video.type, a, Pico.video.reg[0xf], Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\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   }\r
  45 \r
  46   //dprintf("w[%i] @ %04x, inc=%i [%i|%i]", Pico.video.type, a, Pico.video.reg[0xf], Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
  47   AutoIncrement();\r
  48 }\r
  49 \r
  50 static unsigned int VideoRead()\r
  51 {\r
  52   unsigned int a=0,d=0;\r
  53 \r
  54   a=Pico.video.addr; a>>=1;\r
  55 \r
  56   switch (Pico.video.type)\r
  57   {\r
  58     case 0: d=Pico.vram [a&0x7fff]; break;\r
  59     case 8: d=Pico.cram [a&0x003f]; break;\r
  60     case 4: d=Pico.vsram[a&0x003f]; break;\r
  61   }\r
  62 \r
  63   AutoIncrement();\r
  64   return d;\r
  65 }\r
  66 \r
  67 static int GetDmaLength()\r
  68 {\r
  69   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
  70   int len=0;\r
  71   // 16-bit words to transfer:\r
  72   len =pvid->reg[0x13];\r
  73   len|=pvid->reg[0x14]<<8;\r
  74   // Charles MacDonald:\r
  75   if(!len) len = 0xffff;\r
  76   return len;\r
  77 }\r
  78 \r
  79 static void DmaSlow(int len)\r
  80 {\r
  81   u16 *pd=0, *pdend, *r;\r
  82   unsigned int a=Pico.video.addr, a2, d;\r
  83   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
  84   unsigned int source;\r
  85 \r
  86   source =Pico.video.reg[0x15]<<1;\r
  87   source|=Pico.video.reg[0x16]<<9;\r
  88   source|=Pico.video.reg[0x17]<<17;\r
  89 \r
  90   dprintf("DmaSlow[%i] %06x->%04x len %i inc=%i blank %i [%i|%i] @ %x",\r
  91     Pico.video.type, source, a, len, inc, (Pico.video.status&8)||!(Pico.video.reg[1]&0x40),\r
  92     Pico.m.scanline, SekCyclesDone(), SekPc);\r
  93 \r
  94   if(Pico.m.scanline != -1) {\r
  95     Pico.m.dma_bytes += len;\r
  96     if ((PicoMCD&1) && (PicoOpt & 0x2000)) SekCyclesBurn(CheckDMA());\r
  97     else SekSetCyclesLeftNoMCD(SekCyclesLeftNoMCD - CheckDMA());\r
  98   } else {\r
  99     // be approximate in non-accurate mode\r
 100     SekSetCyclesLeft(SekCyclesLeft - (len*(((488<<8)/167))>>8));\r
 101   }\r
 102 \r
 103   if ((source&0xe00000)==0xe00000) { // Ram\r
 104     pd=(u16 *)(Pico.ram+(source&0xfffe));\r
 105     pdend=(u16 *)(Pico.ram+0x10000);\r
 106   } else if(PicoMCD & 1) {\r
 107     dprintf("DmaSlow CD, r3=%02x", Pico_mcd->s68k_regs[3]);\r
 108     if(source<0x20000) { // Bios area\r
 109       pd=(u16 *)(Pico_mcd->bios+(source&~1));\r
 110       pdend=(u16 *)(Pico_mcd->bios+0x20000);\r
 111     } else if ((source&0xfc0000)==0x200000) { // Word Ram\r
 112       source -= 2;\r
 113       if (!(Pico_mcd->s68k_regs[3]&4)) { // 2M mode\r
 114         pd=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram2M+(source&0x3fffe));\r
 115         pdend=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram2M+0x40000);\r
 116       } else {\r
 117         if (source < 0x220000) { // 1M mode\r
 118           int bank = Pico_mcd->s68k_regs[3]&1;\r
 119           pd=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram1M[bank]+(source&0x1fffe));\r
 120           pdend=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram1M[bank]+0x20000);\r
 121         } else {\r
 122           DmaSlowCell(source, a, len, inc);\r
 123           return;\r
 124         }\r
 125       }\r
 126     } else if ((source&0xfe0000)==0x020000) { // Prg Ram\r
 127       u8 *prg_ram = Pico_mcd->prg_ram_b[Pico_mcd->s68k_regs[3]>>6];\r
 128       pd=(u16 *)(prg_ram+(source&0x1fffe));\r
 129       pdend=(u16 *)(prg_ram+0x20000);\r
 130     } else {\r
 131       dprintf("DmaSlow FIXME: unsupported src");\r
 132       return;\r
 133     }\r
 134   } else {\r
 135     if(source<Pico.romsize) { // Rom\r
 136       pd=(u16 *)(Pico.rom+(source&~1));\r
 137       pdend=(u16 *)(Pico.rom+Pico.romsize);\r
 138     } else {\r
 139       dprintf("DmaSlow: invalid dma src");\r
 140       return;\r
 141     }\r
 142   }\r
 143 \r
 144   // overflow protection, might break something..\r
 145   if (len > pdend - pd) {\r
 146     len = pdend - pd;\r
 147     dprintf("DmaSlow overflow");\r
 148   }\r
 149 \r
 150   switch (Pico.video.type)\r
 151   {\r
 152     case 1: // vram\r
 153       r = Pico.vram;\r
 154       if (inc == 2 && !(a&1) && a+len*2 < 0x10000)\r
 155       {\r
 156         // most used DMA mode\r
 157         memcpy16(r + (a>>1), pd, len);\r
 158         a += len*2;\r
 159       }\r
 160       else\r
 161       {\r
 162         for(; len; len--)\r
 163         {\r
 164           d=*pd++;\r
 165           if(a&1) d=(d<<8)|(d>>8);\r
 166           r[a>>1] = (u16)d; // will drop the upper bits\r
 167           // AutoIncrement\r
 168           a=(u16)(a+inc);\r
 169           // didn't src overlap?\r
 170           //if(pd >= pdend) pd-=0x8000; // should be good for RAM, bad for ROM\r
 171         }\r
 172       }\r
 173       rendstatus|=0x10;\r
 174       break;\r
 175 \r
 176     case 3: // cram\r
 177       Pico.m.dirtyPal = 1;\r
 178       r = Pico.cram;\r
 179       for(a2=a&0x7f; len; len--)\r
 180       {\r
 181         r[a2>>1] = (u16)*pd++; // bit 0 is ignored\r
 182         // AutoIncrement\r
 183         a2+=inc;\r
 184         // didn't src overlap?\r
 185         //if(pd >= pdend) pd-=0x8000;\r
 186         // good dest?\r
 187         if(a2 >= 0x80) break; // Todds Adventures in Slime World / Andre Agassi tennis\r
 188       }\r
 189       a=(a&0xff00)|a2;\r
 190       break;\r
 191 \r
 192     case 5: // vsram[a&0x003f]=d;\r
 193       r = Pico.vsram;\r
 194       for(a2=a&0x7f; len; len--)\r
 195       {\r
 196         r[a2>>1] = (u16)*pd++;\r
 197         // AutoIncrement\r
 198         a2+=inc;\r
 199         // didn't src overlap?\r
 200         //if(pd >= pdend) pd-=0x8000;\r
 201         // good dest?\r
 202         if(a2 >= 0x80) break;\r
 203       }\r
 204       a=(a&0xff00)|a2;\r
 205       break;\r
 206   }\r
 207   // remember addr\r
 208   Pico.video.addr=(u16)a;\r
 209 }\r
 210 \r
 211 static void DmaCopy(int len)\r
 212 {\r
 213   u16 a=Pico.video.addr;\r
 214   unsigned char *vr = (unsigned char *) Pico.vram;\r
 215   unsigned char *vrs;\r
 216   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
 217   int source;\r
 218   dprintf("DmaCopy len %i [%i|%i]", len, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 219 \r
 220   Pico.m.dma_bytes += len;\r
 221   if(Pico.m.scanline != -1)\r
 222     Pico.video.status|=2; // dma busy\r
 223 \r
 224   source =Pico.video.reg[0x15];\r
 225   source|=Pico.video.reg[0x16]<<8;\r
 226   vrs=vr+source;\r
 227 \r
 228   if(source+len > 0x10000) len=0x10000-source; // clip??\r
 229 \r
 230   for(;len;len--)\r
 231   {\r
 232     vr[a] = *vrs++;\r
 233     // AutoIncrement\r
 234     a=(u16)(a+inc);\r
 235   }\r
 236   // remember addr\r
 237   Pico.video.addr=a;\r
 238   rendstatus|=0x10;\r
 239 }\r
 240 \r
 241 // check: Contra, Megaman\r
 242 // note: this is still inaccurate\r
 243 static void DmaFill(int data)\r
 244 {\r
 245   int len;\r
 246   unsigned short a=Pico.video.addr;\r
 247   unsigned char *vr=(unsigned char *) Pico.vram;\r
 248   unsigned char high = (unsigned char) (data >> 8);\r
 249   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
 250 \r
 251   len=GetDmaLength();\r
 252   dprintf("DmaFill len %i inc %i [%i|%i]", len, inc, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 253 \r
 254   Pico.m.dma_bytes += len;\r
 255   if(Pico.m.scanline != -1)\r
 256     Pico.video.status|=2; // dma busy (in accurate mode)\r
 257 \r
 258   // from Charles MacDonald's genvdp.txt:\r
 259   // Write lower byte to address specified\r
 260   vr[a] = (unsigned char) data;\r
 261   a=(u16)(a+inc);\r
 262 \r
 263   if(!inc) len=1;\r
 264 \r
 265   for(;len;len--) {\r
 266     // Write upper byte to adjacent address\r
 267     // (here we are byteswapped, so address is already 'adjacent')\r
 268     vr[a] = high;\r
 269 \r
 270     // Increment address register\r
 271     a=(u16)(a+inc);\r
 272   }\r
 273   // remember addr\r
 274   Pico.video.addr=a;\r
 275   // update length\r
 276   Pico.video.reg[0x13] = Pico.video.reg[0x14] = 0; // Dino Dini's Soccer (E) (by Haze)\r
 277 \r
 278   rendstatus|=0x10;\r
 279 }\r
 280 \r
 281 static void CommandDma()\r
 282 {\r
 283   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 284   int len=0,method=0;\r
 285 \r
 286   if ((pvid->reg[1]&0x10)==0) return; // DMA not enabled\r
 287 \r
 288   len=GetDmaLength();\r
 289 \r
 290   method=pvid->reg[0x17]>>6;\r
 291   if (method< 2) DmaSlow(len); // 68000 to VDP\r
 292   if (method==3) DmaCopy(len); // VRAM Copy\r
 293 }\r
 294 \r
 295 static void CommandChange()\r
 296 {\r
 297   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 298   unsigned int cmd=0,addr=0;\r
 299 \r
 300   cmd=pvid->command;\r
 301 \r
 302   // Get type of transfer 0xc0000030 (v/c/vsram read/write)\r
 303   pvid->type=(unsigned char)(((cmd>>2)&0xc)|(cmd>>30));\r
 304 \r
 305   // Get address 0x3fff0003\r
 306   addr =(cmd>>16)&0x3fff;\r
 307   addr|=(cmd<<14)&0xc000;\r
 308   pvid->addr=(unsigned short)addr;\r
 309   //dprintf("addr set: %04x", addr);\r
 310 \r
 311   // Check for dma:\r
 312   if (cmd&0x80) CommandDma();\r
 313 }\r
 314 \r
 315 PICO_INTERNAL_ASM void PicoVideoWrite(unsigned int a,unsigned short d)\r
 316 {\r
 317   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 318 \r
 319   a&=0x1c;\r
 320 \r
 321   if (a==0x00) // Data port 0 or 2\r
 322   {\r
 323     if (pvid->pending) CommandChange();\r
 324     pvid->pending=0;\r
 325 \r
 326     // If a DMA fill has been set up, do it\r
 327     if ((pvid->command&0x80) && (pvid->reg[1]&0x10) && (pvid->reg[0x17]>>6)==2)\r
 328     {\r
 329       DmaFill(d);\r
 330     }\r
 331     else\r
 332     {\r
 333       VideoWrite(d);\r
 334     }\r
 335     return;\r
 336   }\r
 337 \r
 338   if (a==0x04) // Control (command) port 4 or 6\r
 339   {\r
 340     //dprintf("vdp cw(%04x), p=%i @ %06x [%i]", d, pvid->pending, SekPc, SekCyclesDone());\r
 341     if(pvid->pending)\r
 342     {\r
 343       // Low word of command:\r
 344       pvid->command&=0xffff0000;\r
 345       pvid->command|=d;\r
 346       pvid->pending=0;\r
 347       CommandChange();\r
 348     } else {\r
 349       if((d&0xc000)==0x8000)\r
 350       {\r
 351         // Register write:\r
 352         int num=(d>>8)&0x1f;\r
 353         if(num==00) dprintf("hint_onoff: %i->%i [%i|%i] pend=%i @ %06x", (pvid->reg[0]&0x10)>>4, (d&0x10)>>4, Pico.m.scanline, SekCyclesDone(), (pvid->pending_ints&0x10)>>4, SekPc);\r
 354         if(num==01) dprintf("vint_onoff: %i->%i [%i|%i] pend=%i @ %06x", (pvid->reg[1]&0x20)>>5, (d&0x20)>>5, Pico.m.scanline, SekCyclesDone(), (pvid->pending_ints&0x20)>>5, SekPc);\r
 355         //if(num==01) dprintf("set_blank: %i @ %06x [%i|%i]", !((d&0x40)>>6), SekPc, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 356         //if(num==05) dprintf("spr_set: %i @ %06x [%i|%i]", (unsigned char)d, SekPc, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 357         //if(num==10) dprintf("hint_set: %i @ %06x [%i|%i]", (unsigned char)d, SekPc, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 358         pvid->reg[num]=(unsigned char)d;\r
 359 #if !(defined(EMU_C68K) && defined(EMU_M68K)) // not debugging Cyclone\r
 360         // update IRQ level (Lemmings, Wiz 'n' Liz intro, ... )\r
 361         // may break if done improperly:\r
 362         // International Superstar Soccer Deluxe (crash), Street Racer (logos), Burning Force (gfx), Fatal Rewind (hang), Sesame Street Counting Cafe\r
 363         if(num < 2) {\r
 364 #ifdef EMU_C68K\r
 365           // hack: make sure we do not touch the irq line if Cyclone is just about to take the IRQ\r
 366           if (PicoCpu.irq <= (PicoCpu.srh&7)) {\r
 367 #endif\r
 368             int lines, pints;\r
 369             lines = (pvid->reg[1] & 0x20) | (pvid->reg[0] & 0x10);\r
 370             pints = (pvid->pending_ints&lines);\r
 371                  if(pints & 0x20) SekInterrupt(6);\r
 372             else if(pints & 0x10) SekInterrupt(4);\r
 373             else SekInterrupt(0);\r
 374 #ifdef EMU_C68K\r
 375             // adjust cycles for Cyclone so it would take the int "in time"\r
 376             if(PicoCpu.irq) {\r
 377               SekEndRun(24);\r
 378             }\r
 379           }\r
 380 #endif\r
 381         }\r
 382         else\r
 383 #endif\r
 384         if(num == 5) rendstatus|=1;\r
 385         else if(num == 0xc) Pico.m.dirtyPal = 2; // renderers should update their palettes if sh/hi mode is changed\r
 386         pvid->type=0; // register writes clear command (else no Sega logo in Golden Axe II)\r
 387       } else {\r
 388         // High word of command:\r
 389         pvid->command&=0x0000ffff;\r
 390         pvid->command|=d<<16;\r
 391         pvid->pending=1;\r
 392       }\r
 393     }\r
 394   }\r
 395 }\r
 396 \r
 397 PICO_INTERNAL_ASM unsigned int PicoVideoRead(unsigned int a)\r
 398 {\r
 399   unsigned int d=0;\r
 400 \r
 401   a&=0x1c;\r
 402 \r
 403   if (a==0x00) // data port\r
 404   {\r
 405     d=VideoRead();\r
 406     goto end;\r
 407   }\r
 408 \r
 409   if (a==0x04) // control port\r
 410   {\r
 411     d=Pico.video.status;\r
 412     if(PicoOpt&0x10) d|=0x0020; // sprite collision (Shadow of the Beast)\r
 413     if(Pico.m.rotate++&8) d|=0x0100; else d|=0x0200; // Toggle fifo full empty (who uses that stuff?)\r
 414     if(!(Pico.video.reg[1]&0x40)) d|=0x0008; // set V-Blank if display is disabled\r
 415     if(SekCyclesLeft < 84+4)      d|=0x0004; // H-Blank (Sonic3 vs)\r
 416     // dprintf("sr_read %04x @ %06x [%i|%i]", d, SekPc, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 417 \r
 418     Pico.video.pending=0; // ctrl port reads clear write-pending flag (Charles MacDonald)\r
 419 \r
 420     goto end;\r
 421   }\r
 422 \r
 423   // H-counter info (based on Generator):\r
 424   // frame:\r
 425   //                       |       <- hblank? ->      |\r
 426   // start    <416>       hint  <36> hdisplay <38>  end // CPU cycles\r
 427   // |---------...---------|------------|-------------|\r
 428   // 0                   B6 E4                       FF // 40 cells\r
 429   // 0                   93 E8                       FF // 32 cells\r
 430 \r
 431   // Gens (?)              v-render\r
 432   // start  <hblank=84>   hint    hdisplay <404>      |\r
 433   // |---------------------|--------------------------|\r
 434   // E4  (hc[0x43]==0)    07                         B1 // 40\r
 435   // E8  (hc[0x45]==0)    05                         91 // 32\r
 436 \r
 437   // check: Sonic 3D Blast bonus, Cannon Fodder, Chase HQ II, 3 Ninjas kick back, Road Rash 3, Skitchin', Wheel of Fortune\r
 438   if ((a&0x1c)==0x08)\r
 439   {\r
 440     unsigned int hc;\r
 441 \r
 442     if(Pico.m.scanline != -1) {\r
 443       int lineCycles=(488-SekCyclesLeft)&0x1ff;\r
 444       d=Pico.m.scanline; // V-Counter\r
 445 \r
 446       if(Pico.video.reg[12]&1)\r
 447            hc=hcounts_40[lineCycles];\r
 448       else hc=hcounts_32[lineCycles];\r
 449 \r
 450       //if(lineCycles > 488-12) d++; // Wheel of Fortune\r
 451     } else {\r
 452       // get approximate V-Counter\r
 453       d=vcounts[SekCyclesDone()>>8];\r
 454       hc = Pico.m.rotate&0xff;\r
 455     }\r
 456 \r
 457     if(Pico.m.pal) {\r
 458       if(d >= 0x103) d-=56; // based on Gens\r
 459     } else {\r
 460       if(d >= 0xEB)  d-=6;\r
 461     }\r
 462 \r
 463     if((Pico.video.reg[12]&6) == 6) {\r
 464       // interlace mode 2 (Combat Cars (UE) [!])\r
 465       d <<= 1;\r
 466       if (d&0xf00) d|= 1;\r
 467     }\r
 468 \r
 469     dprintf("hv: %02x %02x (%i) @ %06x", hc, d, SekCyclesDone(), SekPc);\r
 470     d&=0xff; d<<=8;\r
 471     d|=hc;\r
 472     goto end;\r
 473   }\r
 474 \r
 475 end:\r
 476 \r
 477   return d;\r
 478 }\r