optimizations, fixes, hacks, psp, ...
[picodrive.git] / Pico / sound / ym2612.h
1 /*\r
2   header file for software emulation for FM sound generator\r
3 \r
4 */\r
5 #ifndef _H_FM_FM_\r
6 #define _H_FM_FM_\r
7 \r
8 /* compiler dependence */\r
9 #ifndef UINT8\r
10 typedef unsigned char   UINT8;   /* unsigned  8bit */\r
11 typedef unsigned short  UINT16;  /* unsigned 16bit */\r
12 typedef unsigned int    UINT32;  /* unsigned 32bit */\r
13 #endif\r
14 #ifndef INT8\r
15 typedef signed char             INT8;    /* signed  8bit   */\r
16 typedef signed short    INT16;   /* signed 16bit   */\r
17 typedef signed int              INT32;   /* signed 32bit   */\r
18 #endif\r
19 \r
20 #if 1\r
21 /* struct describing a single operator (SLOT) */\r
22 typedef struct\r
23 {\r
24         INT32   *DT;            /* #0x00 detune          :dt_tab[DT] */\r
25         UINT8   ar;                     /* #0x04 attack rate  */\r
26         UINT8   d1r;            /* #0x05 decay rate   */\r
27         UINT8   d2r;            /* #0x06 sustain rate */\r
28         UINT8   rr;                     /* #0x07 release rate */\r
29         UINT32  mul;            /* #0x08 multiple        :ML_TABLE[ML] */\r
30 \r
31         /* Phase Generator */\r
32         UINT32  phase;          /* #0x0c phase counter */\r
33         UINT32  Incr;           /* #0x10 phase step */\r
34 \r
35         UINT8   KSR;            /* #0x14 key scale rate  :3-KSR */\r
36         UINT8   ksr;            /* #0x15 key scale rate  :kcode>>(3-KSR) */\r
37 \r
38         UINT8   key;            /* #0x16 0=last key was KEY OFF, 1=KEY ON */\r
39 \r
40         /* Envelope Generator */\r
41         UINT8   state;          /* #0x17 phase type: EG_OFF=0, EG_REL, EG_SUS, EG_DEC, EG_ATT */\r
42         UINT16  tl;                     /* #0x18 total level: TL << 3 */\r
43         INT16   volume;         /* #0x1a envelope counter */\r
44         UINT32  sl;                     /* #0x1c sustain level:sl_table[SL] */\r
45 \r
46         UINT32  eg_pack_ar;             /* #0x20 (attack state) */\r
47         UINT32  eg_pack_d1r;    /* #0x24 (decay state) */\r
48         UINT32  eg_pack_d2r;    /* #0x28 (sustain state) */\r
49         UINT32  eg_pack_rr;             /* #0x2c (release state) */\r
50 } FM_SLOT;\r
51 \r
52 \r
53 typedef struct\r
54 {\r
55         FM_SLOT SLOT[4];        /* four SLOTs (operators) */\r
56 \r
57         UINT8   ALGO;           /* algorithm */\r
58         UINT8   FB;                     /* feedback shift */\r
59         INT32   op1_out;        /* op1 output for feedback */\r
60 \r
61         INT32   mem_value;      /* delayed sample (MEM) value */\r
62 \r
63         INT32   pms;            /* channel PMS */\r
64         UINT8   ams;            /* channel AMS */\r
65 \r
66         UINT8   kcode;          /* key code:                        */\r
67         UINT32  fc;                     /* fnum,blk:adjusted to sample rate */\r
68         UINT32  block_fnum;     /* current blk/fnum value for this slot (can be different betweeen slots of one channel in 3slot mode) */\r
69 \r
70         /* LFO */\r
71         UINT8   AMmasks;        /* AM enable flag */\r
72 \r
73 } FM_CH;\r
74 \r
75 typedef struct\r
76 {\r
77         int             clock;          /* master clock  (Hz)   */\r
78         int             rate;           /* sampling rate (Hz)   */\r
79         double  freqbase;       /* 08 frequency base       */\r
80         UINT8   address;        /* 10 address register     */\r
81         UINT8   status;         /* 11 status flag          */\r
82         UINT8   mode;           /* mode  CSM / 3SLOT    */\r
83         UINT8   fn_h;           /* freq latch           */\r
84         int             TA;                     /* timer a              */\r
85         int             TAC;            /* timer a maxval       */\r
86         int             TAT;            /* timer a ticker       */\r
87         UINT8   TB;                     /* timer b              */\r
88         UINT8   pad[3];\r
89         int             TBC;            /* timer b maxval       */\r
90         int             TBT;            /* timer b ticker       */\r
91         /* local time tables */\r
92         INT32   dt_tab[8][32];/* DeTune table       */\r
93 } FM_ST;\r
94 \r
95 /***********************************************************/\r
96 /* OPN unit                                                */\r
97 /***********************************************************/\r
98 \r
99 /* OPN 3slot struct */\r
100 typedef struct\r
101 {\r
102         UINT32  fc[3];                  /* fnum3,blk3: calculated */\r
103         UINT8   fn_h;                   /* freq3 latch */\r
104         UINT8   kcode[3];               /* key code */\r
105         UINT32  block_fnum[3];  /* current fnum value for this slot (can be different betweeen slots of one channel in 3slot mode) */\r
106 } FM_3SLOT;\r
107 \r
108 /* OPN/A/B common state */\r
109 typedef struct\r
110 {\r
111         FM_ST   ST;                             /* general state */\r
112         FM_3SLOT SL3;                   /* 3 slot mode state */\r
113         UINT32  pan;                    /* fm channels output mask (bit 1 = enable) */\r
114 \r
115         UINT32  eg_cnt;                 /* #0xb38 global envelope generator counter */\r
116         UINT32  eg_timer;               /* #0xb3c global envelope generator counter works at frequency = chipclock/64/3 */\r
117         UINT32  eg_timer_add;   /* #0xb40 step of eg_timer */\r
118 \r
119         /* LFO */\r
120         UINT32  lfo_cnt;\r
121         UINT32  lfo_inc;\r
122 \r
123         UINT32  lfo_freq[8];    /* LFO FREQ table */\r
124 } FM_OPN;\r
125 \r
126 /* here's the virtual YM2612 */\r
127 typedef struct\r
128 {\r
129         UINT8           REGS[0x200];            /* registers (for save states)       */\r
130         INT32           addr_A1;                        /* address line A1      */\r
131 \r
132         FM_CH           CH[6];                          /* channel state (0x168 bytes each)? */\r
133 \r
134         /* dac output (YM2612) */\r
135         int                     dacen;\r
136         INT32           dacout;\r
137 \r
138         FM_OPN          OPN;                            /* OPN state            */\r
139 \r
140         UINT32          slot_mask;                      /* active slot mask (performance hack) */\r
141 } YM2612;\r
142 #endif\r
143 \r
144 extern int   *ym2612_dacen;\r
145 extern INT32 *ym2612_dacout;\r
146 extern FM_ST *ym2612_st;\r
147 \r
148 \r
149 #define YM2612Read() ym2612_st->status\r
150 \r
151 #define YM2612PicoTick(n) \\r
152 { \\r
153         /* timer A */ \\r
154         if(ym2612_st->mode & 0x01 && (ym2612_st->TAT+=64*n) >= ym2612_st->TAC) { \\r
155                 ym2612_st->TAT -= ym2612_st->TAC; \\r
156                 if(ym2612_st->mode & 0x04) ym2612_st->status |= 1; \\r
157         } \\r
158  \\r
159         /* timer B */ \\r
160         if(ym2612_st->mode & 0x02 && (ym2612_st->TBT+=64*n) >= ym2612_st->TBC) { \\r
161                 ym2612_st->TBT -= ym2612_st->TBC; \\r
162                 if(ym2612_st->mode & 0x08) ym2612_st->status |= 2; \\r
163         } \\r
164 }\r
165 \r
166 \r
167 void YM2612Init_(int baseclock, int rate);\r
168 void YM2612ResetChip_(void);\r
169 int  YM2612UpdateOne_(int *buffer, int length, int stereo, int is_buf_empty);\r
170 \r
171 int  YM2612Write_(unsigned int a, unsigned int v);\r
172 unsigned char YM2612Read_(void);\r
173 \r
174 int  YM2612PicoTick_(int n);\r
175 void YM2612PicoStateLoad_(void);\r
176 \r
177 void *YM2612GetRegs(void);\r
178 \r
179 #ifndef __GP2X__\r
180 #define YM2612Init          YM2612Init_\r
181 #define YM2612ResetChip     YM2612ResetChip_\r
182 #define YM2612UpdateOne     YM2612UpdateOne_\r
183 #define YM2612Write         YM2612Write_\r
184 #define YM2612PicoStateLoad YM2612PicoStateLoad_\r
185 #else\r
186 /* GP2X specific */\r
187 #include "../../platform/gp2x/940ctl.h"\r
188 extern int PicoOpt;\r
189 #define YM2612Init(baseclock,rate) { \\r
190         if (PicoOpt&0x200) YM2612Init_940(baseclock, rate); \\r
191         else               YM2612Init_(baseclock, rate); \\r
192 }\r
193 #define YM2612ResetChip() { \\r
194         if (PicoOpt&0x200) YM2612ResetChip_940(); \\r
195         else               YM2612ResetChip_(); \\r
196 }\r
197 #define YM2612UpdateOne(buffer,length,stereo,is_buf_empty) \\r
198         (PicoOpt&0x200) ? YM2612UpdateOne_940(buffer, length, stereo, is_buf_empty) : \\r
199                                 YM2612UpdateOne_(buffer, length, stereo, is_buf_empty);\r
200 #define YM2612Write(a,v) \\r
201         (PicoOpt&0x200) ?  YM2612Write_940(a, v) : YM2612Write_(a, v)\r
202 #define YM2612PicoStateLoad() { \\r
203         if (PicoOpt&0x200) YM2612PicoStateLoad_940(); \\r
204         else               YM2612PicoStateLoad_(); \\r
205 }\r
206 #endif /* __GP2X__ */\r
207 \r
208 \r
209 #endif /* _H_FM_FM_ */\r