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(void)\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             Pico.cram [(a>>1)&0x003f]=d; break; // wraps (Desert Strike)\r
  42     case 5: Pico.vsram[(a>>1)&0x003f]=d; break;\r
  43     default:elprintf(EL_ANOMALY, "VDP write %04x with bad type %i", d, Pico.video.type); 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(void)\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     default:elprintf(EL_ANOMALY, "VDP read with bad type %i", Pico.video.type); break;\r
  62   }\r
  63 \r
  64   AutoIncrement();\r
  65   return d;\r
  66 }\r
  67 \r
  68 static int GetDmaLength(void)\r
  69 {\r
  70   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
  71   int len=0;\r
  72   // 16-bit words to transfer:\r
  73   len =pvid->reg[0x13];\r
  74   len|=pvid->reg[0x14]<<8;\r
  75   // Charles MacDonald:\r
  76   if(!len) len = 0xffff;\r
  77   return len;\r
  78 }\r
  79 \r
  80 static void DmaSlow(int len)\r
  81 {\r
  82   u16 *pd=0, *pdend, *r;\r
  83   unsigned int a=Pico.video.addr, a2, d;\r
  84   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
  85   unsigned int source;\r
  86 \r
  87   source =Pico.video.reg[0x15]<<1;\r
  88   source|=Pico.video.reg[0x16]<<9;\r
  89   source|=Pico.video.reg[0x17]<<17;\r
  90 \r
  91   elprintf(EL_VDPDMA, "DmaSlow[%i] %06x->%04x len %i inc=%i blank %i [%i] @ %06x",\r
  92     Pico.video.type, source, a, len, inc, (Pico.video.status&8)||!(Pico.video.reg[1]&0x40),\r
  93     SekCyclesDone(), SekPc);\r
  94 \r
  95   if(Pico.m.scanline != -1) {\r
  96     Pico.m.dma_xfers += len;\r
  97     if ((PicoMCD&1) && (PicoOpt & 0x2000)) SekCyclesBurn(CheckDMA());\r
  98     else SekSetCyclesLeftNoMCD(SekCyclesLeftNoMCD - CheckDMA());\r
  99   } else {\r
 100     // be approximate in non-accurate mode\r
 101     SekSetCyclesLeft(SekCyclesLeft - (len*(((488<<8)/167))>>8));\r
 102   }\r
 103 \r
 104   if ((source&0xe00000)==0xe00000) { // Ram\r
 105     pd=(u16 *)(Pico.ram+(source&0xfffe));\r
 106     pdend=(u16 *)(Pico.ram+0x10000);\r
 107   } else if(PicoMCD & 1) {\r
 108     elprintf(EL_VDPDMA, "DmaSlow CD, r3=%02x", Pico_mcd->s68k_regs[3]);\r
 109     if(source<0x20000) { // Bios area\r
 110       pd=(u16 *)(Pico_mcd->bios+(source&~1));\r
 111       pdend=(u16 *)(Pico_mcd->bios+0x20000);\r
 112     } else if ((source&0xfc0000)==0x200000) { // Word Ram\r
 113       source -= 2;\r
 114       if (!(Pico_mcd->s68k_regs[3]&4)) { // 2M mode\r
 115         pd=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram2M+(source&0x3fffe));\r
 116         pdend=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram2M+0x40000);\r
 117       } else {\r
 118         if (source < 0x220000) { // 1M mode\r
 119           int bank = Pico_mcd->s68k_regs[3]&1;\r
 120           pd=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram1M[bank]+(source&0x1fffe));\r
 121           pdend=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram1M[bank]+0x20000);\r
 122         } else {\r
 123           DmaSlowCell(source, a, len, inc);\r
 124           return;\r
 125         }\r
 126       }\r
 127     } else if ((source&0xfe0000)==0x020000) { // Prg Ram\r
 128       u8 *prg_ram = Pico_mcd->prg_ram_b[Pico_mcd->s68k_regs[3]>>6];\r
 129       pd=(u16 *)(prg_ram+(source&0x1fffe));\r
 130       pdend=(u16 *)(prg_ram+0x20000);\r
 131     } else {\r
 132       elprintf(EL_VDPDMA|EL_ANOMALY, "DmaSlow FIXME: unsupported src");\r
 133       return;\r
 134     }\r
 135   } else {\r
 136     if(source<Pico.romsize) { // Rom\r
 137       pd=(u16 *)(Pico.rom+(source&~1));\r
 138       pdend=(u16 *)(Pico.rom+Pico.romsize);\r
 139     } else {\r
 140       elprintf(EL_VDPDMA|EL_ANOMALY, "DmaSlow: invalid dma src");\r
 141       return;\r
 142     }\r
 143   }\r
 144 \r
 145   // overflow protection, might break something..\r
 146   if (len > pdend - pd) {\r
 147     len = pdend - pd;\r
 148     elprintf(EL_VDPDMA|EL_ANOMALY, "DmaSlow overflow");\r
 149   }\r
 150 \r
 151   switch (Pico.video.type)\r
 152   {\r
 153     case 1: // vram\r
 154       r = Pico.vram;\r
 155       if (inc == 2 && !(a&1) && a+len*2 < 0x10000)\r
 156       {\r
 157         // most used DMA mode\r
 158         memcpy16(r + (a>>1), pd, len);\r
 159         a += len*2;\r
 160       }\r
 161       else\r
 162       {\r
 163         for(; len; len--)\r
 164         {\r
 165           d=*pd++;\r
 166           if(a&1) d=(d<<8)|(d>>8);\r
 167           r[a>>1] = (u16)d; // will drop the upper bits\r
 168           // AutoIncrement\r
 169           a=(u16)(a+inc);\r
 170           // didn't src overlap?\r
 171           //if(pd >= pdend) pd-=0x8000; // should be good for RAM, bad for ROM\r
 172         }\r
 173       }\r
 174       rendstatus|=0x10;\r
 175       break;\r
 176 \r
 177     case 3: // cram\r
 178       Pico.m.dirtyPal = 1;\r
 179       r = Pico.cram;\r
 180       for(a2=a&0x7f; len; len--)\r
 181       {\r
 182         r[a2>>1] = (u16)*pd++; // bit 0 is ignored\r
 183         // AutoIncrement\r
 184         a2+=inc;\r
 185         // didn't src overlap?\r
 186         //if(pd >= pdend) pd-=0x8000;\r
 187         // good dest?\r
 188         if(a2 >= 0x80) break; // Todds Adventures in Slime World / Andre Agassi tennis\r
 189       }\r
 190       a=(a&0xff00)|a2;\r
 191       break;\r
 192 \r
 193     case 5: // vsram[a&0x003f]=d;\r
 194       r = Pico.vsram;\r
 195       for(a2=a&0x7f; len; len--)\r
 196       {\r
 197         r[a2>>1] = (u16)*pd++;\r
 198         // AutoIncrement\r
 199         a2+=inc;\r
 200         // didn't src overlap?\r
 201         //if(pd >= pdend) pd-=0x8000;\r
 202         // good dest?\r
 203         if(a2 >= 0x80) break;\r
 204       }\r
 205       a=(a&0xff00)|a2;\r
 206       break;\r
 207 \r
 208     default:\r
 209       elprintf(EL_VDPDMA|EL_ANOMALY, "DMA with bad type %i", Pico.video.type);\r
 210       break;\r
 211   }\r
 212   // remember addr\r
 213   Pico.video.addr=(u16)a;\r
 214 }\r
 215 \r
 216 static void DmaCopy(int len)\r
 217 {\r
 218   u16 a=Pico.video.addr;\r
 219   unsigned char *vr = (unsigned char *) Pico.vram;\r
 220   unsigned char *vrs;\r
 221   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
 222   int source;\r
 223   elprintf(EL_VDPDMA, "DmaCopy len %i [%i]", len, SekCyclesDone());\r
 224 \r
 225   Pico.m.dma_xfers += len;\r
 226   if(Pico.m.scanline != -1)\r
 227     Pico.video.status|=2; // dma busy\r
 228 \r
 229   source =Pico.video.reg[0x15];\r
 230   source|=Pico.video.reg[0x16]<<8;\r
 231   vrs=vr+source;\r
 232 \r
 233   if(source+len > 0x10000) len=0x10000-source; // clip??\r
 234 \r
 235   for(;len;len--)\r
 236   {\r
 237     vr[a] = *vrs++;\r
 238     // AutoIncrement\r
 239     a=(u16)(a+inc);\r
 240   }\r
 241   // remember addr\r
 242   Pico.video.addr=a;\r
 243   rendstatus|=0x10;\r
 244 }\r
 245 \r
 246 // check: Contra, Megaman\r
 247 // note: this is still inaccurate\r
 248 static void DmaFill(int data)\r
 249 {\r
 250   int len;\r
 251   unsigned short a=Pico.video.addr;\r
 252   unsigned char *vr=(unsigned char *) Pico.vram;\r
 253   unsigned char high = (unsigned char) (data >> 8);\r
 254   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
 255 \r
 256   len=GetDmaLength();\r
 257   elprintf(EL_VDPDMA, "DmaFill len %i inc %i [%i]", len, inc, SekCyclesDone());\r
 258 \r
 259   Pico.m.dma_xfers += len;\r
 260   if(Pico.m.scanline != -1)\r
 261     Pico.video.status|=2; // dma busy (in accurate mode)\r
 262 \r
 263   // from Charles MacDonald's genvdp.txt:\r
 264   // Write lower byte to address specified\r
 265   vr[a] = (unsigned char) data;\r
 266   a=(u16)(a+inc);\r
 267 \r
 268   if(!inc) len=1;\r
 269 \r
 270   for(;len;len--) {\r
 271     // Write upper byte to adjacent address\r
 272     // (here we are byteswapped, so address is already 'adjacent')\r
 273     vr[a] = high;\r
 274 \r
 275     // Increment address register\r
 276     a=(u16)(a+inc);\r
 277   }\r
 278   // remember addr\r
 279   Pico.video.addr=a;\r
 280   // update length\r
 281   Pico.video.reg[0x13] = Pico.video.reg[0x14] = 0; // Dino Dini's Soccer (E) (by Haze)\r
 282 \r
 283   rendstatus|=0x10;\r
 284 }\r
 285 \r
 286 static void CommandDma(void)\r
 287 {\r
 288   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 289   int len=0,method=0;\r
 290 \r
 291   if ((pvid->reg[1]&0x10)==0) return; // DMA not enabled\r
 292 \r
 293   len=GetDmaLength();\r
 294 \r
 295   method=pvid->reg[0x17]>>6;\r
 296   if (method< 2) DmaSlow(len); // 68000 to VDP\r
 297   if (method==3) DmaCopy(len); // VRAM Copy\r
 298 }\r
 299 \r
 300 static void CommandChange(void)\r
 301 {\r
 302   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 303   unsigned int cmd=0,addr=0;\r
 304 \r
 305   cmd=pvid->command;\r
 306 \r
 307   // Get type of transfer 0xc0000030 (v/c/vsram read/write)\r
 308   pvid->type=(unsigned char)(((cmd>>2)&0xc)|(cmd>>30));\r
 309 \r
 310   // Get address 0x3fff0003\r
 311   addr =(cmd>>16)&0x3fff;\r
 312   addr|=(cmd<<14)&0xc000;\r
 313   pvid->addr=(unsigned short)addr;\r
 314 \r
 315   // Check for dma:\r
 316   if (cmd&0x80) CommandDma();\r
 317 }\r
 318 \r
 319 PICO_INTERNAL_ASM void PicoVideoWrite(unsigned int a,unsigned short d)\r
 320 {\r
 321   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 322 \r
 323   a&=0x1c;\r
 324 \r
 325   if (a==0x00) // Data port 0 or 2\r
 326   {\r
 327     if (pvid->pending) {\r
 328       CommandChange();\r
 329       pvid->pending=0;\r
 330     }\r
 331 \r
 332     // If a DMA fill has been set up, do it\r
 333     if ((pvid->command&0x80) && (pvid->reg[1]&0x10) && (pvid->reg[0x17]>>6)==2)\r
 334     {\r
 335       DmaFill(d);\r
 336     }\r
 337     else\r
 338     {\r
 339       // preliminary FIFO emulation for Chaos Engine, The (E)\r
 340       if(!(pvid->status&8) && (pvid->reg[1]&0x40) && Pico.m.scanline!=-1) // active display, accurate mode?\r
 341       {\r
 342         pvid->status&=~0x200; // FIFO no longer empty\r
 343         pvid->lwrite_cnt++;\r
 344         if (pvid->lwrite_cnt >= 4) pvid->status|=0x100; // FIFO full\r
 345         if (pvid->lwrite_cnt >  4) {\r
 346           SekCyclesBurn(32); // penalty // 488/12-8\r
 347           if (SekCycleCnt>=SekCycleAim) SekEndRun(0);\r
 348         }\r
 349         elprintf(EL_ASVDP, "VDP data write: %04x {%i} #%i @ %06x", d, Pico.video.type, pvid->lwrite_cnt, SekPc);\r
 350       }\r
 351       VideoWrite(d);\r
 352     }\r
 353     return;\r
 354   }\r
 355 \r
 356   if (a==0x04) // Control (command) port 4 or 6\r
 357   {\r
 358     if(pvid->pending)\r
 359     {\r
 360       // Low word of command:\r
 361       pvid->command&=0xffff0000;\r
 362       pvid->command|=d;\r
 363       pvid->pending=0;\r
 364       CommandChange();\r
 365     } else {\r
 366       if((d&0xc000)==0x8000)\r
 367       {\r
 368         // Register write:\r
 369         int num=(d>>8)&0x1f;\r
 370         if(num==00) elprintf(EL_INTSW, "hint_onoff: %i->%i [%i] pend=%i @ %06x", (pvid->reg[0]&0x10)>>4,\r
 371                         (d&0x10)>>4, SekCyclesDone(), (pvid->pending_ints&0x10)>>4, SekPc);\r
 372         if(num==01) elprintf(EL_INTSW, "vint_onoff: %i->%i [%i] pend=%i @ %06x", (pvid->reg[1]&0x20)>>5,\r
 373                         (d&0x20)>>5, SekCyclesDone(), (pvid->pending_ints&0x20)>>5, SekPc);\r
 374         //if(num==01) dprintf("set_blank: %i @ %06x [%i|%i]", !((d&0x40)>>6), SekPc, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 375         //if(num==10) dprintf("hint_set: %i @ %06x [%i|%i]", (unsigned char)d, SekPc, Pico.m.scanline, SekCyclesDone());\r
 376         pvid->reg[num]=(unsigned char)d;\r
 377 #if !(defined(EMU_C68K) && defined(EMU_M68K)) // not debugging Cyclone\r
 378         // update IRQ level (Lemmings, Wiz 'n' Liz intro, ... )\r
 379         // may break if done improperly:\r
 380         // International Superstar Soccer Deluxe (crash), Street Racer (logos), Burning Force (gfx),\r
 381         // Fatal Rewind (hang), Sesame Street Counting Cafe\r
 382         if(num < 2) {\r
 383 #ifdef EMU_C68K\r
 384           // hack: make sure we do not touch the irq line if Cyclone is just about to take the IRQ\r
 385           if (PicoCpu.irq <= (PicoCpu.srh&7)) {\r
 386 #endif\r
 387             int lines, pints;\r
 388             lines = (pvid->reg[1] & 0x20) | (pvid->reg[0] & 0x10);\r
 389             pints = (pvid->pending_ints&lines);\r
 390                  if(pints & 0x20) SekInterrupt(6);\r
 391             else if(pints & 0x10) SekInterrupt(4);\r
 392             else SekInterrupt(0);\r
 393 #ifdef EMU_C68K\r
 394             // adjust cycles for Cyclone so it would take the int "in time"\r
 395             if(PicoCpu.irq) {\r
 396               SekEndRun(24);\r
 397             }\r
 398           }\r
 399 #endif\r
 400         }\r
 401         else\r
 402 #endif\r
 403         if(num == 5) rendstatus|=1;\r
 404         else if(num == 0xc) Pico.m.dirtyPal = 2; // renderers should update their palettes if sh/hi mode is changed\r
 405         pvid->type=0; // register writes clear command (else no Sega logo in Golden Axe II)\r
 406       } else {\r
 407         // High word of command:\r
 408         pvid->command&=0x0000ffff;\r
 409         pvid->command|=d<<16;\r
 410         pvid->pending=1;\r
 411       }\r
 412     }\r
 413   }\r
 414 }\r
 415 \r
 416 PICO_INTERNAL_ASM unsigned int PicoVideoRead(unsigned int a)\r
 417 {\r
 418   unsigned int d=0;\r
 419 \r
 420   a&=0x1c;\r
 421 \r
 422 \r
 423   if (a==0x00) // data port\r
 424   {\r
 425     d=VideoRead();\r
 426     goto end;\r
 427   }\r
 428 \r
 429   if (a==0x04) // control port\r
 430   {\r
 431     struct PicoVideo *pv=&Pico.video;\r
 432     d=pv->status;\r
 433     if (PicoOpt&0x10)         d|=0x0020; // sprite collision (Shadow of the Beast)\r
 434     if (!(pv->reg[1]&0x40))   d|=0x0008; // set V-Blank if display is disabled\r
 435     if (SekCyclesLeft < 84+4) d|=0x0004; // H-Blank (Sonic3 vs)\r
 436 \r
 437     d|=(pv->pending_ints&0x20)<<2; // V-int pending?\r
 438     if (d&0x100) pv->status&=~0x100; // FIFO no longer full\r
 439 \r
 440     pv->pending=0; // ctrl port reads clear write-pending flag (Charles MacDonald)\r
 441 \r
 442     elprintf(EL_SR, "SR read: %04x @ %06x", d, SekPc);\r
 443     goto end;\r
 444   }\r
 445 \r
 446   // H-counter info (based on Generator):\r
 447   // frame:\r
 448   //                       |       <- hblank? ->      |\r
 449   // start    <416>       hint  <36> hdisplay <38>  end // CPU cycles\r
 450   // |---------...---------|------------|-------------|\r
 451   // 0                   B6 E4                       FF // 40 cells\r
 452   // 0                   93 E8                       FF // 32 cells\r
 453 \r
 454   // Gens (?)              v-render\r
 455   // start  <hblank=84>   hint    hdisplay <404>      |\r
 456   // |---------------------|--------------------------|\r
 457   // E4  (hc[0x43]==0)    07                         B1 // 40\r
 458   // E8  (hc[0x45]==0)    05                         91 // 32\r
 459 \r
 460   // check: Sonic 3D Blast bonus, Cannon Fodder, Chase HQ II, 3 Ninjas kick back, Road Rash 3, Skitchin', Wheel of Fortune\r
 461   if ((a&0x1c)==0x08)\r
 462   {\r
 463     unsigned int hc;\r
 464 \r
 465     if(Pico.m.scanline != -1) {\r
 466       int lineCycles=(488-SekCyclesLeft)&0x1ff;\r
 467       d=Pico.m.scanline; // V-Counter\r
 468 \r
 469       if(Pico.video.reg[12]&1)\r
 470            hc=hcounts_40[lineCycles];\r
 471       else hc=hcounts_32[lineCycles];\r
 472 \r
 473       //if(lineCycles > 488-12) d++; // Wheel of Fortune\r
 474     } else {\r
 475       // get approximate V-Counter\r
 476       d=vcounts[SekCyclesDone()>>8];\r
 477       hc = Pico.m.rotate&0xff;\r
 478     }\r
 479 \r
 480     if(Pico.m.pal) {\r
 481       if(d >= 0x103) d-=56; // based on Gens\r
 482     } else {\r
 483       if(d >= 0xEB)  d-=6;\r
 484     }\r
 485 \r
 486     if((Pico.video.reg[12]&6) == 6) {\r
 487       // interlace mode 2 (Combat Cars (UE) [!])\r
 488       d <<= 1;\r
 489       if (d&0xf00) d|= 1;\r
 490     }\r
 491 \r
 492     elprintf(EL_HVCNT, "hv: %02x %02x (%i) @ %06x", hc, d, SekCyclesDone(), SekPc);\r
 493     d&=0xff; d<<=8;\r
 494     d|=hc;\r
 495     goto end;\r
 496   }\r
 497 \r
 498 end:\r
 499 \r
 500   return d;\r
 501 }\r