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 \r
  16 #ifndef UTYPES_DEFINED\r
  17 typedef unsigned char  u8;\r
  18 typedef unsigned short u16;\r
  19 typedef unsigned int   u32;\r
  20 #define UTYPES_DEFINED\r
  21 #endif\r
  22 \r
  23 int (*PicoDmaHook)(unsigned int source, int len, unsigned short **srcp, unsigned short **limitp) = NULL;\r
  24 \r
  25 static __inline void AutoIncrement(void)\r
  26 {\r
  27   Pico.video.addr=(unsigned short)(Pico.video.addr+Pico.video.reg[0xf]);\r
  28 }\r
  29 \r
  30 static void VideoWrite(u16 d)\r
  31 {\r
  32   unsigned int a=Pico.video.addr;\r
  33 \r
  34   switch (Pico.video.type)\r
  35   {\r
  36     case 1: if(a&1) d=(u16)((d<<8)|(d>>8)); // If address is odd, bytes are swapped (which game needs this?)\r
  37             Pico.vram [(a>>1)&0x7fff]=d;\r
  38             rendstatus |= PDRAW_DIRTY_SPRITES; break;\r
  39     case 3: Pico.m.dirtyPal = 1;\r
  40             Pico.cram [(a>>1)&0x003f]=d; break; // wraps (Desert Strike)\r
  41     case 5: Pico.vsram[(a>>1)&0x003f]=d; break;\r
  42     //default:elprintf(EL_ANOMALY, "VDP write %04x with bad type %i", d, Pico.video.type); break;\r
  43   }\r
  44 \r
  45   AutoIncrement();\r
  46 }\r
  47 \r
  48 static unsigned int VideoRead(void)\r
  49 {\r
  50   unsigned int a=0,d=0;\r
  51 \r
  52   a=Pico.video.addr; a>>=1;\r
  53 \r
  54   switch (Pico.video.type)\r
  55   {\r
  56     case 0: d=Pico.vram [a&0x7fff]; break;\r
  57     case 8: d=Pico.cram [a&0x003f]; break;\r
  58     case 4: d=Pico.vsram[a&0x003f]; break;\r
  59     default:elprintf(EL_ANOMALY, "VDP read with bad type %i", Pico.video.type); break;\r
  60   }\r
  61 \r
  62   AutoIncrement();\r
  63   return d;\r
  64 }\r
  65 \r
  66 static int GetDmaLength(void)\r
  67 {\r
  68   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
  69   int len=0;\r
  70   // 16-bit words to transfer:\r
  71   len =pvid->reg[0x13];\r
  72   len|=pvid->reg[0x14]<<8;\r
  73   // Charles MacDonald:\r
  74   if(!len) len = 0xffff;\r
  75   return len;\r
  76 }\r
  77 \r
  78 static void DmaSlow(int len)\r
  79 {\r
  80   u16 *pd=0, *pdend, *r;\r
  81   unsigned int a=Pico.video.addr, a2, d;\r
  82   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
  83   unsigned int source;\r
  84 \r
  85   source =Pico.video.reg[0x15]<<1;\r
  86   source|=Pico.video.reg[0x16]<<9;\r
  87   source|=Pico.video.reg[0x17]<<17;\r
  88 \r
  89   elprintf(EL_VDPDMA, "DmaSlow[%i] %06x->%04x len %i inc=%i blank %i [%i] @ %06x",\r
  90     Pico.video.type, source, a, len, inc, (Pico.video.status&8)||!(Pico.video.reg[1]&0x40),\r
  91     SekCyclesDone(), SekPc);\r
  92 \r
  93   Pico.m.dma_xfers += len;\r
  94   if ((PicoAHW & PAHW_MCD) && (PicoOpt & POPT_EN_MCD_PSYNC)) SekCyclesBurn(CheckDMA());\r
  95   else SekSetCyclesLeftNoMCD(SekCyclesLeftNoMCD - CheckDMA());\r
  96 \r
  97   if ((source&0xe00000)==0xe00000) { // Ram\r
  98     pd=(u16 *)(Pico.ram+(source&0xfffe));\r
  99     pdend=(u16 *)(Pico.ram+0x10000);\r
 100   }\r
 101   else if (PicoAHW & PAHW_MCD)\r
 102   {\r
 103     elprintf(EL_VDPDMA, "DmaSlow CD, r3=%02x", Pico_mcd->s68k_regs[3]);\r
 104     if(source<0x20000) { // Bios area\r
 105       pd=(u16 *)(Pico_mcd->bios+(source&~1));\r
 106       pdend=(u16 *)(Pico_mcd->bios+0x20000);\r
 107     } else if ((source&0xfc0000)==0x200000) { // Word Ram\r
 108       source -= 2;\r
 109       if (!(Pico_mcd->s68k_regs[3]&4)) { // 2M mode\r
 110         pd=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram2M+(source&0x3fffe));\r
 111         pdend=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram2M+0x40000);\r
 112       } else {\r
 113         if (source < 0x220000) { // 1M mode\r
 114           int bank = Pico_mcd->s68k_regs[3]&1;\r
 115           pd=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram1M[bank]+(source&0x1fffe));\r
 116           pdend=(u16 *)(Pico_mcd->word_ram1M[bank]+0x20000);\r
 117         } else {\r
 118           DmaSlowCell(source, a, len, inc);\r
 119           return;\r
 120         }\r
 121       }\r
 122     } else if ((source&0xfe0000)==0x020000) { // Prg Ram\r
 123       u8 *prg_ram = Pico_mcd->prg_ram_b[Pico_mcd->s68k_regs[3]>>6];\r
 124       pd=(u16 *)(prg_ram+(source&0x1fffe));\r
 125       pdend=(u16 *)(prg_ram+0x20000);\r
 126     } else {\r
 127       elprintf(EL_VDPDMA|EL_ANOMALY, "DmaSlow[%i] %06x->%04x: FIXME: unsupported src", Pico.video.type, source, a);\r
 128       return;\r
 129     }\r
 130   }\r
 131   else\r
 132   {\r
 133     // if we have DmaHook, let it handle ROM because of possible DMA delay\r
 134     if (PicoDmaHook && PicoDmaHook(source, len, &pd, &pdend));\r
 135     else if (source<Pico.romsize) { // Rom\r
 136       pd=(u16 *)(Pico.rom+(source&~1));\r
 137       pdend=(u16 *)(Pico.rom+Pico.romsize);\r
 138     }\r
 139     else {\r
 140       elprintf(EL_VDPDMA|EL_ANOMALY, "DmaSlow[%i] %06x->%04x: invalid src", Pico.video.type, source, a);\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 |= PDRAW_DIRTY_SPRITES;\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   Pico.video.status |= 2; // dma busy\r
 227 \r
 228   source =Pico.video.reg[0x15];\r
 229   source|=Pico.video.reg[0x16]<<8;\r
 230   vrs=vr+source;\r
 231 \r
 232   if (source+len > 0x10000) len=0x10000-source; // clip??\r
 233 \r
 234   for (; len; len--)\r
 235   {\r
 236     vr[a] = *vrs++;\r
 237     // AutoIncrement\r
 238     a=(u16)(a+inc);\r
 239   }\r
 240   // remember addr\r
 241   Pico.video.addr=a;\r
 242   rendstatus |= PDRAW_DIRTY_SPRITES;\r
 243 }\r
 244 \r
 245 // check: Contra, Megaman\r
 246 // note: this is still inaccurate\r
 247 static void DmaFill(int data)\r
 248 {\r
 249   int len;\r
 250   unsigned short a=Pico.video.addr;\r
 251   unsigned char *vr=(unsigned char *) Pico.vram;\r
 252   unsigned char high = (unsigned char) (data >> 8);\r
 253   unsigned char inc=Pico.video.reg[0xf];\r
 254 \r
 255   len=GetDmaLength();\r
 256   elprintf(EL_VDPDMA, "DmaFill len %i inc %i [%i]", len, inc, SekCyclesDone());\r
 257 \r
 258   Pico.m.dma_xfers += len;\r
 259   Pico.video.status |= 2; // dma busy\r
 260 \r
 261   // from Charles MacDonald's genvdp.txt:\r
 262   // Write lower byte to address specified\r
 263   vr[a] = (unsigned char) data;\r
 264   a=(u16)(a+inc);\r
 265 \r
 266   if (!inc) len=1;\r
 267 \r
 268   for (; len; len--) {\r
 269     // Write upper byte to adjacent address\r
 270     // (here we are byteswapped, so address is already 'adjacent')\r
 271     vr[a] = high;\r
 272 \r
 273     // Increment address register\r
 274     a=(u16)(a+inc);\r
 275   }\r
 276   // remember addr\r
 277   Pico.video.addr=a;\r
 278   // update length\r
 279   Pico.video.reg[0x13] = Pico.video.reg[0x14] = 0; // Dino Dini's Soccer (E) (by Haze)\r
 280 \r
 281   rendstatus |= PDRAW_DIRTY_SPRITES;\r
 282 }\r
 283 \r
 284 static void CommandDma(void)\r
 285 {\r
 286   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 287   int len=0,method=0;\r
 288 \r
 289   if ((pvid->reg[1]&0x10)==0) return; // DMA not enabled\r
 290 \r
 291   len=GetDmaLength();\r
 292 \r
 293   method=pvid->reg[0x17]>>6;\r
 294   if (method< 2) DmaSlow(len); // 68000 to VDP\r
 295   if (method==3) DmaCopy(len); // VRAM Copy\r
 296 }\r
 297 \r
 298 static void CommandChange(void)\r
 299 {\r
 300   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 301   unsigned int cmd=0,addr=0;\r
 302 \r
 303   cmd=pvid->command;\r
 304 \r
 305   // Get type of transfer 0xc0000030 (v/c/vsram read/write)\r
 306   pvid->type=(unsigned char)(((cmd>>2)&0xc)|(cmd>>30));\r
 307 \r
 308   // Get address 0x3fff0003\r
 309   addr =(cmd>>16)&0x3fff;\r
 310   addr|=(cmd<<14)&0xc000;\r
 311   pvid->addr=(unsigned short)addr;\r
 312 \r
 313   // Check for dma:\r
 314   if (cmd&0x80) CommandDma();\r
 315 }\r
 316 \r
 317 static __inline void DrawSync(int blank_on)\r
 318 {\r
 319   if (Pico.m.scanline < 224 && !(PicoOpt & POPT_ALT_RENDERER) &&\r
 320       !PicoSkipFrame && DrawScanline <= Pico.m.scanline) {\r
 321     //elprintf(EL_ANOMALY, "sync");\r
 322     PicoDrawSync(Pico.m.scanline, blank_on);\r
 323   }\r
 324 }\r
 325 \r
 326 PICO_INTERNAL_ASM void PicoVideoWrite(unsigned int a,unsigned short d)\r
 327 {\r
 328   struct PicoVideo *pvid=&Pico.video;\r
 329 \r
 330   //if (Pico.m.scanline < 224)\r
 331   //  elprintf(EL_STATUS, "PicoVideoWrite [%06x] %04x", a, d);\r
 332   a&=0x1c;\r
 333 \r
 334   if (a==0x00) // Data port 0 or 2\r
 335   {\r
 336     // try avoiding the sync..\r
 337     if (Pico.m.scanline < 224 && (pvid->reg[1]&0x40) &&\r
 338         !(!pvid->pending &&\r
 339           ((pvid->command & 0xc00000f0) == 0x40000010 && Pico.vsram[pvid->addr>>1] == d))\r
 340        )\r
 341       DrawSync(0);\r
 342 \r
 343     if (pvid->pending) {\r
 344       CommandChange();\r
 345       pvid->pending=0;\r
 346     }\r
 347 \r
 348     // If a DMA fill has been set up, do it\r
 349     if ((pvid->command&0x80) && (pvid->reg[1]&0x10) && (pvid->reg[0x17]>>6)==2)\r
 350     {\r
 351       DmaFill(d);\r
 352     }\r
 353     else\r
 354     {\r
 355       // preliminary FIFO emulation for Chaos Engine, The (E)\r
 356       if (!(pvid->status&8) && (pvid->reg[1]&0x40) && !(PicoOpt&POPT_DIS_VDP_FIFO)) // active display?\r
 357       {\r
 358         pvid->status&=~0x200; // FIFO no longer empty\r
 359         pvid->lwrite_cnt++;\r
 360         if (pvid->lwrite_cnt >= 4) pvid->status|=0x100; // FIFO full\r
 361         if (pvid->lwrite_cnt >  4) {\r
 362           SekCyclesBurn(32); // penalty // 488/12-8\r
 363           if (SekCycleCnt>=SekCycleAim) SekEndRun(0);\r
 364         }\r
 365         elprintf(EL_ASVDP, "VDP data write: %04x {%i} #%i @ %06x", d, Pico.video.type, pvid->lwrite_cnt, SekPc);\r
 366       }\r
 367       VideoWrite(d);\r
 368     }\r
 369     return;\r
 370   }\r
 371 \r
 372   if (a==0x04) // Control (command) port 4 or 6\r
 373   {\r
 374     if (pvid->pending)\r
 375     {\r
 376       if (d & 0x80) DrawSync(0); // only need sync for DMA\r
 377       // Low word of command:\r
 378       pvid->command&=0xffff0000;\r
 379       pvid->command|=d;\r
 380       pvid->pending=0;\r
 381       CommandChange();\r
 382     }\r
 383     else\r
 384     {\r
 385       if ((d&0xc000)==0x8000)\r
 386       {\r
 387         // Register write:\r
 388         int num=(d>>8)&0x1f;\r
 389         int dold=pvid->reg[num];\r
 390         int update_irq = 0, blank_on = 0;\r
 391         pvid->type=0; // register writes clear command (else no Sega logo in Golden Axe II)\r
 392         if (num > 0x0a && !(pvid->reg[1]&4)) {\r
 393           elprintf(EL_ANOMALY, "%02x written to reg %02x in SMS mode @ %06x", d, num, SekPc);\r
 394           return;\r
 395         }\r
 396 \r
 397         switch (num)\r
 398         {\r
 399           case 0x00:\r
 400             elprintf(EL_INTSW, "hint_onoff: %i->%i [%i] pend=%i @ %06x", (dold&0x10)>>4,\r
 401                     (d&0x10)>>4, SekCyclesDone(), (pvid->pending_ints&0x10)>>4, SekPc);\r
 402             update_irq = 1;\r
 403             break;\r
 404           case 0x01:\r
 405             elprintf(EL_INTSW, "vint_onoff: %i->%i [%i] pend=%i @ %06x", (dold&0x20)>>5,\r
 406                     (d&0x20)>>5, SekCyclesDone(), (pvid->pending_ints&0x20)>>5, SekPc);\r
 407             if (!(d&0x40) && SekCyclesLeft > 390) blank_on = 1;\r
 408             update_irq = 1;\r
 409             break;\r
 410           case 0x05:\r
 411             if (d^dold) rendstatus |= PDRAW_SPRITES_MOVED;\r
 412             break;\r
 413           case 0x0c:\r
 414             // renderers should update their palettes if sh/hi mode is changed\r
 415             if ((d^dold)&8) Pico.m.dirtyPal = 2;\r
 416             break;\r
 417         }\r
 418         DrawSync(blank_on);\r
 419         pvid->reg[num]=(unsigned char)d;\r
 420         if (!update_irq) return;\r
 421 \r
 422 #ifndef EMU_CORE_DEBUG\r
 423         // update IRQ level\r
 424         if (!SekShouldInterrupt) // hack\r
 425         {\r
 426           int lines, pints, irq=0;\r
 427           lines = (pvid->reg[1] & 0x20) | (pvid->reg[0] & 0x10);\r
 428           pints = (pvid->pending_ints&lines);\r
 429                if (pints & 0x20) irq = 6;\r
 430           else if (pints & 0x10) irq = 4;\r
 431           SekInterrupt(irq); // update line\r
 432 \r
 433           if (irq) SekEndRun(24); // make it delayed\r
 434         }\r
 435 #endif\r
 436       }\r
 437       else\r
 438       {\r
 439         // High word of command:\r
 440         pvid->command&=0x0000ffff;\r
 441         pvid->command|=d<<16;\r
 442         pvid->pending=1;\r
 443       }\r
 444     }\r
 445   }\r
 446 }\r
 447 \r
 448 PICO_INTERNAL_ASM unsigned int PicoVideoRead(unsigned int a)\r
 449 {\r
 450   a&=0x1c;\r
 451 \r
 452   if (a==0x00) // data port\r
 453   {\r
 454     return VideoRead();\r
 455   }\r
 456 \r
 457   if (a==0x04) // control port\r
 458   {\r
 459     struct PicoVideo *pv=&Pico.video;\r
 460     unsigned int d;\r
 461     d=pv->status;\r
 462     if (PicoOpt&POPT_ALT_RENDERER) d|=0x0020; // sprite collision (Shadow of the Beast)\r
 463     if (!(pv->reg[1]&0x40))        d|=0x0008; // set V-Blank if display is disabled\r
 464     if (SekCyclesLeft < 84+4)      d|=0x0004; // H-Blank (Sonic3 vs)\r
 465 \r
 466     d|=(pv->pending_ints&0x20)<<2; // V-int pending?\r
 467     if (d&0x100) pv->status&=~0x100; // FIFO no longer full\r
 468 \r
 469     pv->pending=0; // ctrl port reads clear write-pending flag (Charles MacDonald)\r
 470 \r
 471     elprintf(EL_SR, "SR read: %04x @ %06x", d, SekPc);\r
 472     return d;\r
 473   }\r
 474 \r
 475   // H-counter info (based on Generator):\r
 476   // frame:\r
 477   //                       |       <- hblank? ->      |\r
 478   // start    <416>       hint  <36> hdisplay <38>  end // CPU cycles\r
 479   // |---------...---------|------------|-------------|\r
 480   // 0                   B6 E4                       FF // 40 cells\r
 481   // 0                   93 E8                       FF // 32 cells\r
 482 \r
 483   // Gens (?)              v-render\r
 484   // start  <hblank=84>   hint    hdisplay <404>      |\r
 485   // |---------------------|--------------------------|\r
 486   // E4  (hc[0x43]==0)    07                         B1 // 40\r
 487   // E8  (hc[0x45]==0)    05                         91 // 32\r
 488 \r
 489   // check: Sonic 3D Blast bonus, Cannon Fodder, Chase HQ II, 3 Ninjas kick back, Road Rash 3, Skitchin', Wheel of Fortune\r
 490   if ((a&0x1c)==0x08)\r
 491   {\r
 492     unsigned int hc, d;\r
 493     int lineCycles;\r
 494     \r
 495     lineCycles = (488-SekCyclesLeft)&0x1ff;\r
 496     d = Pico.m.scanline; // V-Counter\r
 497 \r
 498     if (Pico.video.reg[12]&1)\r
 499          hc=hcounts_40[lineCycles];\r
 500     else hc=hcounts_32[lineCycles];\r
 501 \r
 502     if (Pico.m.pal) {\r
 503       if (d >= 0x103) d-=56; // based on Gens\r
 504     } else {\r
 505       if (d >= 0xEB)  d-=6;\r
 506     }\r
 507 \r
 508     if ((Pico.video.reg[12]&6) == 6) {\r
 509       // interlace mode 2 (Combat Cars (UE) [!])\r
 510       d <<= 1;\r
 511       if (d&0xf00) d|= 1;\r
 512     }\r
 513 \r
 514     elprintf(EL_HVCNT, "hv: %02x %02x (%i) @ %06x", hc, d, SekCyclesDone(), SekPc);\r
 515     d&=0xff; d<<=8;\r
 516     d|=hc;\r
 517     return d;\r
 518   }\r
 519 \r
 520   return 0;\r
 521 }\r