Pico/sound/sound.c

   1 // This is part of Pico Library\r
   2 \r
   3 // (c) Copyright 2004 Dave, All rights reserved.\r
   4 // (c) Copyright 2006 notaz, All rights reserved.\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 <string.h>\r
  11 #include "sound.h"\r
  12 #include "ym2612.h"\r
  13 #include "sn76496.h"\r
  14 \r
  15 #ifndef __GNUC__\r
  16 #pragma warning (disable:4244)\r
  17 #endif\r
  18 \r
  19 #if defined(_USE_MZ80)\r
  20 #include "../../cpu/mz80/mz80.h"\r
  21 #elif defined(_USE_DRZ80)\r
  22 #include "../../cpu/DrZ80/drz80.h"\r
  23 #endif\r
  24 \r
  25 #include "../PicoInt.h"\r
  26 \r
  27 \r
  28 //int z80CycleAim = 0;\r
  29 \r
  30 // dac\r
  31 short *dac_out;\r
  32 unsigned short dac_info[312]; // pppppppp ppppllll, p - pos in buff, l - length to write for this sample\r
  33 \r
  34 // for Pico\r
  35 int PsndRate=0;\r
  36 int PsndLen=0; // number of mono samples, multiply by 2 for stereo\r
  37 short *PsndOut=NULL; // PCM data buffer\r
  38 \r
  39 // from ym2612.c\r
  40 extern int   *ym2612_dacen;\r
  41 extern INT32 *ym2612_dacout;\r
  42 void YM2612TimerHandler(int c,int cnt);\r
  43 \r
  44 // sn76496\r
  45 extern int *sn76496_regs;\r
  46 \r
  47 \r
  48 static void dac_recalculate()\r
  49 {\r
  50   int i, dac_cnt, pos, len, lines = Pico.m.pal ? 312 : 262, mid = Pico.m.pal ? 68 : 93;\r
  51 \r
  52   if(PsndLen <= lines) {\r
  53     // shrinking algo\r
  54     dac_cnt = 0;//lines - PsndLen;\r
  55     len=1; pos=0;\r
  56     dac_info[225] = 1;\r
  57 \r
  58     for(i=226; i != 225; i++) {\r
  59       if (i >= lines) i = 0;\r
  60       len = 0;\r
  61       if(dac_cnt < 0) {\r
  62         len=1;\r
  63         pos++;\r
  64         dac_cnt += lines;\r
  65       }\r
  66       dac_cnt -= PsndLen;\r
  67       dac_info[i] = (pos<<4)|len;\r
  68     }\r
  69   } else {\r
  70     // stretching\r
  71     dac_cnt = PsndLen/2;\r
  72     pos=0;\r
  73     for(i = 225; i != 224; i++) {\r
  74       if (i >= lines) i = 0;\r
  75       len=0;\r
  76       while(dac_cnt >= 0) {\r
  77         dac_cnt -= lines;\r
  78         len++;\r
  79       }\r
  80           if (i == mid) // midpoint\r
  81         while(pos+len < PsndLen/2) {\r
  82           dac_cnt -= lines;\r
  83           len++;\r
  84         }\r
  85       dac_cnt += PsndLen;\r
  86       dac_info[i] = (pos<<4)|len;\r
  87       pos+=len;\r
  88     }\r
  89     // last sample\r
  90     for(len = 0, i = pos; i < PsndLen; i++) len++;\r
  91     dac_info[224] = (pos<<4)|len;\r
  92   }\r
  93 //  dprintf("rate is %i, len %i", PsndRate, PsndLen);\r
  94 //  for(i=0; i < lines; i++)\r
  95 //    dprintf("%03i : %03i : %i", i, dac_info[i]>>4, dac_info[i]&0xf);\r
  96 //exit(8);\r
  97 }\r
  98 \r
  99 \r
 100 void sound_reset()\r
 101 {\r
 102   extern int z80stopCycle;\r
 103   void *ym2612_regs;\r
 104 \r
 105   // init even if we are not going to use them, just in case we ever enable it\r
 106   YM2612Init(Pico.m.pal ? OSC_PAL/7 : OSC_NTSC/7, PsndRate);\r
 107   // also clear the internal registers+addr line\r
 108   ym2612_regs = YM2612GetRegs();\r
 109   memset(ym2612_regs, 0, 0x200+4);\r
 110 \r
 111   SN76496_init(Pico.m.pal ? OSC_PAL/15 : OSC_NTSC/15, PsndRate);\r
 112 \r
 113   // calculate PsndLen\r
 114   PsndLen=PsndRate/(Pico.m.pal ? 50 : 60);\r
 115 \r
 116   // recalculate dac info\r
 117   dac_recalculate();\r
 118   z80stopCycle = 0;\r
 119 }\r
 120 \r
 121 \r
 122 // to be called after changing sound rate or chips\r
 123 void sound_rerate()\r
 124 {\r
 125   unsigned int state[28];\r
 126 \r
 127   YM2612Init(Pico.m.pal ? OSC_PAL/7 : OSC_NTSC/7, PsndRate);\r
 128   // feed it back it's own registers, just like after loading state\r
 129   YM2612PicoStateLoad();\r
 130 \r
 131   memcpy(state, sn76496_regs, 28*4); // remember old state\r
 132   SN76496_init(Pico.m.pal ? OSC_PAL/15 : OSC_NTSC/15, PsndRate);\r
 133   memcpy(sn76496_regs, state, 28*4); // restore old state\r
 134 \r
 135   // calculate PsndLen\r
 136   PsndLen=PsndRate/(Pico.m.pal ? 50 : 60);\r
 137 \r
 138   // recalculate dac info\r
 139   dac_recalculate();\r
 140 }\r
 141 \r
 142 \r
 143 // This is called once per raster (aka line), but not necessarily for every line\r
 144 int sound_timers_and_dac(int raster)\r
 145 {\r
 146   if(raster >= 0 && PsndOut && (PicoOpt&1) && *ym2612_dacen) {\r
 147     short dout = (short) *ym2612_dacout;\r
 148     int pos=dac_info[raster], len=pos&0xf;\r
 149     short *d;\r
 150     pos>>=4;\r
 151 \r
 152     if(PicoOpt&8) { // only left channel for stereo (will be copied to right by ym2612 mixing code)\r
 153       d=PsndOut+pos*2;\r
 154       while(len--) { *d = dout; d += 2; }\r
 155     } else {\r
 156       d=PsndOut+pos;\r
 157       while(len--) *d++ = dout;\r
 158     }\r
 159   }\r
 160 \r
 161   //dprintf("s: %03i", raster);\r
 162 \r
 163   // Our raster lasts 63.61323/64.102564 microseconds (NTSC/PAL)\r
 164   YM2612PicoTick(1);\r
 165 \r
 166   return 0;\r
 167 }\r
 168 \r
 169 \r
 170 int sound_render(int offset, int length)\r
 171 {\r
 172   int stereo = (PicoOpt & 8) >> 3;\r
 173   offset <<= stereo;\r
 174 \r
 175   // PSG\r
 176   if(PicoOpt & 2)\r
 177     SN76496Update(PsndOut+offset, length, stereo);\r
 178 \r
 179   // Add in the stereo FM buffer\r
 180   if(PicoOpt & 1) {\r
 181     YM2612UpdateOne(PsndOut+offset, length, stereo);\r
 182   } else {\r
 183     // YM2612 upmixes to stereo, so we have to do this manually here\r
 184     int i;\r
 185         short *s = PsndOut+offset;\r
 186         for (i = 0; i < length; i++) {\r
 187       *(s+1) = *s; s+=2;\r
 188     }\r
 189   }\r
 190 \r
 191   return 0;\r
 192 }\r
 193 \r
 194 \r
 195 \r
 196 #if defined(_USE_MZ80)\r
 197 \r
 198 // memhandlers for mz80 core\r
 199 unsigned char mz80_read(UINT32 a,  struct MemoryReadByte *w)  { return z80_read(a); }\r
 200 void mz80_write(UINT32 a, UINT8 d, struct MemoryWriteByte *w) { z80_write(d, a); }\r
 201 \r
 202 // structures for mz80 core\r
 203 static struct MemoryReadByte mz80_mem_read[]=\r
 204 {\r
 205   {0x0000,0xffff,mz80_read},\r
 206   {(UINT32) -1,(UINT32) -1,NULL}\r
 207 };\r
 208 static struct MemoryWriteByte mz80_mem_write[]=\r
 209 {\r
 210   {0x0000,0xffff,mz80_write},\r
 211   {(UINT32) -1,(UINT32) -1,NULL}\r
 212 };\r
 213 static struct z80PortRead mz80_io_read[] ={\r
 214   {(UINT16) -1,(UINT16) -1,NULL}\r
 215 };\r
 216 static struct z80PortWrite mz80_io_write[]={\r
 217   {(UINT16) -1,(UINT16) -1,NULL}\r
 218 };\r
 219 \r
 220 #elif defined(_USE_DRZ80)\r
 221 \r
 222 static struct DrZ80 drZ80;\r
 223 \r
 224 static unsigned int DrZ80_rebasePC(unsigned short a)\r
 225 {\r
 226   drZ80.Z80PC_BASE = (unsigned int) Pico.zram;\r
 227   return drZ80.Z80PC_BASE + a;\r
 228 }\r
 229 \r
 230 static unsigned int DrZ80_rebaseSP(unsigned short a)\r
 231 {\r
 232   drZ80.Z80SP_BASE = (unsigned int) Pico.zram;\r
 233   return drZ80.Z80SP_BASE + a;\r
 234 }\r
 235 \r
 236 static unsigned char DrZ80_in(unsigned short p)\r
 237 {\r
 238   return 0xff;\r
 239 }\r
 240 \r
 241 static void DrZ80_out(unsigned short p,unsigned char d)\r
 242 {\r
 243 }\r
 244 \r
 245 static void DrZ80_irq_callback()\r
 246 {\r
 247   drZ80.Z80_IRQ = 0; // lower irq when accepted\r
 248 }\r
 249 \r
 250 #endif\r
 251 \r
 252 // z80 functionality wrappers\r
 253 void z80_init()\r
 254 {\r
 255 #if defined(_USE_MZ80)\r
 256   struct mz80context z80;\r
 257 \r
 258   // z80\r
 259   mz80init();\r
 260   // Modify the default context\r
 261   mz80GetContext(&z80);\r
 262   \r
 263   // point mz80 stuff\r
 264   z80.z80Base=Pico.zram;\r
 265   z80.z80MemRead=mz80_mem_read;\r
 266   z80.z80MemWrite=mz80_mem_write;\r
 267   z80.z80IoRead=mz80_io_read;\r
 268   z80.z80IoWrite=mz80_io_write;\r
 269   \r
 270   mz80SetContext(&z80);\r
 271 \r
 272 #elif defined(_USE_DRZ80)\r
 273 \r
 274   memset(&drZ80, 0, sizeof(struct DrZ80));\r
 275   drZ80.z80_rebasePC=DrZ80_rebasePC;\r
 276   drZ80.z80_rebaseSP=DrZ80_rebaseSP;\r
 277   drZ80.z80_read8   =z80_read;\r
 278   drZ80.z80_read16  =z80_read16;\r
 279   drZ80.z80_write8  =z80_write;\r
 280   drZ80.z80_write16 =z80_write16;\r
 281   drZ80.z80_in      =DrZ80_in;\r
 282   drZ80.z80_out     =DrZ80_out;\r
 283   drZ80.z80_irq_callback=DrZ80_irq_callback;\r
 284 #endif\r
 285 }\r
 286 \r
 287 void z80_reset()\r
 288 {\r
 289 #if defined(_USE_MZ80)\r
 290   mz80reset();\r
 291 #elif defined(_USE_DRZ80)\r
 292   memset(&drZ80, 0, 0x54);\r
 293   drZ80.Z80F  = (1<<2);  // set ZFlag\r
 294   drZ80.Z80F2 = (1<<2);  // set ZFlag\r
 295   drZ80.Z80IX = 0xFFFF << 16;\r
 296   drZ80.Z80IY = 0xFFFF << 16;\r
 297   drZ80.Z80IM = 0; // 1?\r
 298   drZ80.Z80PC = drZ80.z80_rebasePC(0);\r
 299   drZ80.Z80SP = drZ80.z80_rebaseSP(0x2000); // 0xf000 ?\r
 300 #endif\r
 301   Pico.m.z80_fakeval = 0; // for faking when Z80 is disabled\r
 302 }\r
 303 \r
 304 void z80_resetCycles()\r
 305 {\r
 306 #if defined(_USE_MZ80)\r
 307   mz80GetElapsedTicks(1);\r
 308 #endif\r
 309 }\r
 310 \r
 311 void z80_int()\r
 312 {\r
 313 #if defined(_USE_MZ80)\r
 314   mz80int(0);\r
 315 #elif defined(_USE_DRZ80)\r
 316   drZ80.z80irqvector = 0xFF; // default IRQ vector RST opcode\r
 317   drZ80.Z80_IRQ = 1;\r
 318 #endif\r
 319 }\r
 320 \r
 321 // returns number of cycles actually executed\r
 322 int z80_run(int cycles)\r
 323 {\r
 324 #if defined(_USE_MZ80)\r
 325   int ticks_pre = mz80GetElapsedTicks(0);\r
 326   mz80exec(cycles);\r
 327   return mz80GetElapsedTicks(0) - ticks_pre;\r
 328 #elif defined(_USE_DRZ80)\r
 329   return cycles - DrZ80Run(&drZ80, cycles);\r
 330 #else\r
 331   return cycles;\r
 332 #endif\r
 333 }\r
 334 \r
 335 void z80_pack(unsigned char *data)\r
 336 {\r
 337 #if defined(_USE_MZ80)\r
 338   struct mz80context mz80;\r
 339   *(int *)data = 0x00005A6D; // "mZ"\r
 340   mz80GetContext(&mz80);\r
 341   memcpy(data+4, &mz80.z80clockticks, sizeof(mz80)-5*4); // don't save base&memhandlers\r
 342 #elif defined(_USE_DRZ80)\r
 343   *(int *)data = 0x015A7244; // "DrZ" v1\r
 344   drZ80.Z80PC = drZ80.z80_rebasePC(drZ80.Z80PC-drZ80.Z80PC_BASE);\r
 345   drZ80.Z80SP = drZ80.z80_rebaseSP(drZ80.Z80SP-drZ80.Z80SP_BASE);\r
 346   memcpy(data+4, &drZ80, 0x54);\r
 347 #endif\r
 348 }\r
 349 \r
 350 void z80_unpack(unsigned char *data)\r
 351 {\r
 352 #if defined(_USE_MZ80)\r
 353   if(*(int *)data == 0x00005A6D) { // "mZ" save?\r
 354     struct mz80context mz80;\r
 355     mz80GetContext(&mz80);\r
 356     memcpy(&mz80.z80clockticks, data+4, sizeof(mz80)-5*4);\r
 357     mz80SetContext(&mz80);\r
 358   } else {\r
 359     z80_reset();\r
 360     z80_int();\r
 361   }\r
 362 #elif defined(_USE_DRZ80)\r
 363   if(*(int *)data == 0x015A7244) { // "DrZ" v1 save?\r
 364     memcpy(&drZ80, data+4, 0x54);\r
 365     // update bases\r
 366     drZ80.Z80PC = drZ80.z80_rebasePC(drZ80.Z80PC-drZ80.Z80PC_BASE);\r
 367     drZ80.Z80SP = drZ80.z80_rebaseSP(drZ80.Z80SP-drZ80.Z80SP_BASE);\r
 368   } else {\r
 369     z80_reset();\r
 370     drZ80.Z80IM = 1;\r
 371     z80_int(); // try to goto int handler, maybe we won't execute trash there?\r
 372   }\r
 373 #endif\r
 374 }\r
 375 \r
 376 void z80_exit()\r
 377 {\r
 378 #if defined(_USE_MZ80)\r
 379   mz80shutdown();\r
 380 #endif\r
 381 }\r
 382 \r
 383 #if defined(__DEBUG_PRINT) || defined(WIN32)\r
 384 void z80_debug(char *dstr)\r
 385 {\r
 386 #if defined(_USE_DRZ80)\r
 387   sprintf(dstr, "%sZ80 state: PC: %04x SP: %04x\n", dstr, drZ80.Z80PC-drZ80.Z80PC_BASE, drZ80.Z80SP-drZ80.Z80SP_BASE);\r
 388 #endif\r
 389 }\r
 390 #endif\r