pico/cd/mcd.c

   1 /*
   2  * PicoDrive
   3  * (C) notaz, 2007,2013
   4  *
   5  * This work is licensed under the terms of MAME license.
   6  * See COPYING file in the top-level directory.
   7  */
   8
   9 #include "../pico_int.h"
  10 #include "../sound/ym2612.h"
  11
  12 extern unsigned char formatted_bram[4*0x10];
  13
  14 static unsigned int mcd_m68k_cycle_mult;
  15 static unsigned int mcd_m68k_cycle_base;
  16 static unsigned int mcd_s68k_cycle_base;
  17
  18 void (*PicoMCDopenTray)(void) = NULL;
  19 void (*PicoMCDcloseTray)(void) = NULL;
  20
  21
  22 PICO_INTERNAL void PicoInitMCD(void)
  23 {
  24   SekInitS68k();
  25   Init_CD_Driver();
  26   gfx_init();
  27 }
  28
  29 PICO_INTERNAL void PicoExitMCD(void)
  30 {
  31   End_CD_Driver();
  32 }
  33
  34 PICO_INTERNAL void PicoPowerMCD(void)
  35 {
  36   SekCycleCntS68k = SekCycleAimS68k = 0;
  37
  38   int fmt_size = sizeof(formatted_bram);
  39   memset(Pico_mcd->prg_ram,    0, sizeof(Pico_mcd->prg_ram));
  40   memset(Pico_mcd->word_ram2M, 0, sizeof(Pico_mcd->word_ram2M));
  41   memset(Pico_mcd->pcm_ram,    0, sizeof(Pico_mcd->pcm_ram));
  42   memset(Pico_mcd->bram, 0, sizeof(Pico_mcd->bram));
  43   memcpy(Pico_mcd->bram + sizeof(Pico_mcd->bram) - fmt_size,
  44     formatted_bram, fmt_size);
  45   memset(Pico_mcd->s68k_regs, 0, sizeof(Pico_mcd->s68k_regs));
  46   memset(&Pico_mcd->pcm, 0, sizeof(Pico_mcd->pcm));
  47   memset(&Pico_mcd->m, 0, sizeof(Pico_mcd->m));
  48
  49   cdc_init();
  50   Reset_CD();
  51
  52   // cold reset state (tested)
  53   Pico_mcd->m.state_flags = PCD_ST_S68K_RST;
  54   Pico_mcd->m.busreq = 2;     // busreq on, s68k in reset
  55   Pico_mcd->s68k_regs[3] = 1; // 2M word RAM mode, m68k access
  56   memset(Pico_mcd->bios + 0x70, 0xff, 4);
  57 }
  58
  59 void pcd_soft_reset(void)
  60 {
  61   // Reset_CD(); // breaks Fahrenheit CD swap
  62
  63   Pico_mcd->m.s68k_pend_ints = 0;
  64   cdc_reset();
  65   CDD_Reset();
  66 #ifdef _ASM_CD_MEMORY_C
  67   //PicoMemResetCDdecode(1); // don't have to call this in 2M mode
  68 #endif
  69
  70   pcd_event_schedule_s68k(PCD_EVENT_CDC, 12500000/75);
  71
  72   // TODO: test if register state/timers change
  73 }
  74
  75 PICO_INTERNAL int PicoResetMCD(void)
  76 {
  77   // reset button doesn't affect MCD hardware
  78
  79   // use SRam.data for RAM cart
  80   if (PicoOpt & POPT_EN_MCD_RAMCART) {
  81     if (SRam.data == NULL)
  82       SRam.data = calloc(1, 0x12000);
  83   }
  84   else if (SRam.data != NULL) {
  85     free(SRam.data);
  86     SRam.data = NULL;
  87   }
  88   SRam.start = SRam.end = 0; // unused
  89
  90   return 0;
  91 }
  92
  93 static __inline void SekRunS68k(unsigned int to)
  94 {
  95   int cyc_do;
  96
  97   SekCycleAimS68k = to;
  98   if ((cyc_do = SekCycleAimS68k - SekCycleCntS68k) <= 0)
  99     return;
 100
 101   if (SekShouldInterrupt())
 102     Pico_mcd->m.s68k_poll_a = 0;
 103
 104   SekCycleCntS68k += cyc_do;
 105 #if defined(EMU_C68K)
 106   PicoCpuCS68k.cycles = cyc_do;
 107   CycloneRun(&PicoCpuCS68k);
 108   SekCycleCntS68k -= PicoCpuCS68k.cycles;
 109 #elif defined(EMU_M68K)
 110   m68k_set_context(&PicoCpuMS68k);
 111   SekCycleCntS68k += m68k_execute(cyc_do) - cyc_do;
 112   m68k_set_context(&PicoCpuMM68k);
 113 #elif defined(EMU_F68K)
 114   g_m68kcontext = &PicoCpuFS68k;
 115   SekCycleCntS68k += fm68k_emulate(cyc_do, 0) - cyc_do;
 116   g_m68kcontext = &PicoCpuFM68k;
 117 #endif
 118 }
 119
 120 static void pcd_set_cycle_mult(void)
 121 {
 122   // ~1.63 for NTSC, ~1.645 for PAL
 123   if (Pico.m.pal)
 124     mcd_m68k_cycle_mult = ((12500000ull << 16) / (50*312*488));
 125   else
 126     mcd_m68k_cycle_mult = ((12500000ull << 16) / (60*262*488)) + 1;
 127 }
 128
 129 unsigned int pcd_cycles_m68k_to_s68k(unsigned int c)
 130 {
 131   return (long long)c * mcd_m68k_cycle_mult >> 16;
 132 }
 133
 134 /* events */
 135 static void pcd_cdc_event(unsigned int now)
 136 {
 137   // 75Hz CDC update
 138   Check_CD_Command();
 139   pcd_event_schedule(now, PCD_EVENT_CDC, 12500000/75);
 140 }
 141
 142 static void pcd_int3_timer_event(unsigned int now)
 143 {
 144   if (Pico_mcd->s68k_regs[0x33] & PCDS_IEN3) {
 145     elprintf(EL_INTS|EL_CD, "s68k: timer irq 3");
 146     SekInterruptS68k(3);
 147   }
 148
 149   if (Pico_mcd->s68k_regs[0x31] != 0)
 150     pcd_event_schedule(now, PCD_EVENT_TIMER3,
 151       Pico_mcd->s68k_regs[0x31] * 384);
 152 }
 153
 154 static void pcd_dma_event(unsigned int now)
 155 {
 156   cdc_dma_update();
 157 }
 158
 159 typedef void (event_cb)(unsigned int now);
 160
 161 /* times are in s68k (12.5MHz) cycles */
 162 unsigned int pcd_event_times[PCD_EVENT_COUNT];
 163 static unsigned int event_time_next;
 164 static event_cb *pcd_event_cbs[PCD_EVENT_COUNT] = {
 165   [PCD_EVENT_CDC]      = pcd_cdc_event,
 166   [PCD_EVENT_TIMER3]   = pcd_int3_timer_event,
 167   [PCD_EVENT_GFX]      = gfx_update,
 168   [PCD_EVENT_DMA]      = pcd_dma_event,
 169 };
 170
 171 void pcd_event_schedule(unsigned int now, enum pcd_event event, int after)
 172 {
 173   unsigned int when;
 174
 175   when = now + after;
 176   if (when == 0) {
 177     // event cancelled
 178     pcd_event_times[event] = 0;
 179     return;
 180   }
 181
 182   when |= 1;
 183
 184   elprintf(EL_CD, "cd: new event #%u %u->%u", event, now, when);
 185   pcd_event_times[event] = when;
 186
 187   if (event_time_next == 0 || CYCLES_GT(event_time_next, when))
 188     event_time_next = when;
 189 }
 190
 191 void pcd_event_schedule_s68k(enum pcd_event event, int after)
 192 {
 193   if (SekCyclesLeftS68k > after)
 194     SekEndRunS68k(after);
 195
 196   pcd_event_schedule(SekCyclesDoneS68k(), event, after);
 197 }
 198
 199 static void pcd_run_events(unsigned int until)
 200 {
 201   int oldest, oldest_diff, time;
 202   int i, diff;
 203
 204   while (1) {
 205     oldest = -1, oldest_diff = 0x7fffffff;
 206
 207     for (i = 0; i < PCD_EVENT_COUNT; i++) {
 208       if (pcd_event_times[i]) {
 209         diff = pcd_event_times[i] - until;
 210         if (diff < oldest_diff) {
 211           oldest_diff = diff;
 212           oldest = i;
 213         }
 214       }
 215     }
 216
 217     if (oldest_diff <= 0) {
 218       time = pcd_event_times[oldest];
 219       pcd_event_times[oldest] = 0;
 220       elprintf(EL_CD, "cd: run event #%d %u", oldest, time);
 221       pcd_event_cbs[oldest](time);
 222     }
 223     else if (oldest_diff < 0x7fffffff) {
 224       event_time_next = pcd_event_times[oldest];
 225       break;
 226     }
 227     else {
 228       event_time_next = 0;
 229       break;
 230     }
 231   }
 232
 233   if (oldest != -1)
 234     elprintf(EL_CD, "cd: next event #%d at %u",
 235       oldest, event_time_next);
 236 }
 237
 238 int pcd_sync_s68k(unsigned int m68k_target, int m68k_poll_sync)
 239 {
 240   #define now SekCycleCntS68k
 241   unsigned int s68k_target;
 242   unsigned int target;
 243
 244   target = m68k_target - mcd_m68k_cycle_base;
 245   s68k_target = mcd_s68k_cycle_base +
 246     ((unsigned long long)target * mcd_m68k_cycle_mult >> 16);
 247
 248   elprintf(EL_CD, "s68k sync to %u, %u->%u",
 249     m68k_target, now, s68k_target);
 250
 251   if (Pico_mcd->m.busreq != 1) { /* busreq/reset */
 252     SekCycleCntS68k = SekCycleAimS68k = s68k_target;
 253     pcd_run_events(m68k_target);
 254     return 0;
 255   }
 256
 257   while (CYCLES_GT(s68k_target, now)) {
 258     if (event_time_next && CYCLES_GE(now, event_time_next))
 259       pcd_run_events(now);
 260
 261     target = s68k_target;
 262     if (event_time_next && CYCLES_GT(target, event_time_next))
 263       target = event_time_next;
 264
 265     SekRunS68k(target);
 266     if (m68k_poll_sync && Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt == 0)
 267       break;
 268   }
 269
 270   return s68k_target - now;
 271   #undef now
 272 }
 273
 274 #define pcd_run_cpus_normal pcd_run_cpus
 275 //#define pcd_run_cpus_lockstep pcd_run_cpus
 276
 277 static void SekSyncM68k(void);
 278
 279 void pcd_run_cpus_normal(int m68k_cycles)
 280 {
 281   SekCycleAim += m68k_cycles;
 282   if (SekShouldInterrupt() || Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt < 12)
 283     Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt = 0;
 284   else if (Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt >= 16) {
 285     int s68k_left = pcd_sync_s68k(SekCycleAim, 1);
 286     if (s68k_left <= 0) {
 287       elprintf(EL_CDPOLL, "m68k poll [%02x] x%d @%06x",
 288         Pico_mcd->m.m68k_poll_a, Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt, SekPc);
 289       SekCycleCnt = SekCycleAim;
 290       return;
 291     }
 292     SekCycleCnt = SekCycleAim - (s68k_left * 40220 >> 16);
 293   }
 294
 295   SekSyncM68k();
 296 }
 297
 298 void pcd_run_cpus_lockstep(int m68k_cycles)
 299 {
 300   unsigned int target = SekCycleAim + m68k_cycles;
 301   do {
 302     SekCycleAim += 8;
 303     SekSyncM68k();
 304     pcd_sync_s68k(SekCycleAim, 0);
 305   } while (CYCLES_GT(target, SekCycleAim));
 306
 307   SekCycleAim = target;
 308 }
 309
 310 #define PICO_CD
 311 #define CPUS_RUN(m68k_cycles) \
 312   pcd_run_cpus(m68k_cycles)
 313
 314 #include "../pico_cmn.c"
 315
 316
 317 void pcd_prepare_frame(void)
 318 {
 319   pcd_set_cycle_mult();
 320
 321   // need this because we can't have direct mapping between
 322   // master<->slave cycle counters because of overflows
 323   mcd_m68k_cycle_base = SekCycleAim;
 324   mcd_s68k_cycle_base = SekCycleAimS68k;
 325 }
 326
 327 PICO_INTERNAL void PicoFrameMCD(void)
 328 {
 329   PicoFrameStart();
 330
 331   pcd_prepare_frame();
 332   PicoFrameHints();
 333 }
 334
 335 void pcd_state_loaded(void)
 336 {
 337   unsigned int cycles;
 338   int diff;
 339
 340   pcd_set_cycle_mult();
 341   pcd_state_loaded_mem();
 342
 343   memset(Pico_mcd->pcm_mixbuf, 0, sizeof(Pico_mcd->pcm_mixbuf));
 344   Pico_mcd->pcm_mixbuf_dirty = 0;
 345   Pico_mcd->pcm_mixpos = 0;
 346   Pico_mcd->pcm_regs_dirty = 1;
 347
 348   // old savestates..
 349   cycles = pcd_cycles_m68k_to_s68k(SekCycleAim);
 350   diff = cycles - SekCycleAimS68k;
 351   if (diff < -1000 || diff > 1000) {
 352     SekCycleCntS68k = SekCycleAimS68k = cycles;
 353   }
 354   if (pcd_event_times[PCD_EVENT_CDC] == 0) {
 355     pcd_event_schedule(SekCycleAimS68k, PCD_EVENT_CDC, 12500000/75);
 356
 357     if (Pico_mcd->s68k_regs[0x31])
 358       pcd_event_schedule(SekCycleAimS68k, PCD_EVENT_TIMER3,
 359         Pico_mcd->s68k_regs[0x31] * 384);
 360   }
 361
 362   diff = cycles - Pico_mcd->pcm.update_cycles;
 363   if ((unsigned int)diff > 12500000/50)
 364     Pico_mcd->pcm.update_cycles = cycles;
 365
 366   // reschedule
 367   event_time_next = 0;
 368   pcd_run_events(SekCycleCntS68k);
 369 }
 370
 371 // vim:shiftwidth=2:ts=2:expandtab