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 }
  26
  27 PICO_INTERNAL void PicoExitMCD(void)
  28 {
  29 }
  30
  31 PICO_INTERNAL void PicoPowerMCD(void)
  32 {
  33   int fmt_size;
  34
  35   SekCycleCntS68k = SekCycleAimS68k = 0;
  36
  37   fmt_size = sizeof(formatted_bram);
  38   memset(Pico_mcd->prg_ram,    0, sizeof(Pico_mcd->prg_ram));
  39   memset(Pico_mcd->word_ram2M, 0, sizeof(Pico_mcd->word_ram2M));
  40   memset(Pico_mcd->pcm_ram,    0, sizeof(Pico_mcd->pcm_ram));
  41   memset(Pico_mcd->bram, 0, sizeof(Pico_mcd->bram));
  42   memcpy(Pico_mcd->bram + sizeof(Pico_mcd->bram) - fmt_size,
  43     formatted_bram, fmt_size);
  44   memset(Pico_mcd->s68k_regs, 0, sizeof(Pico_mcd->s68k_regs));
  45   memset(&Pico_mcd->pcm, 0, sizeof(Pico_mcd->pcm));
  46   memset(&Pico_mcd->m, 0, sizeof(Pico_mcd->m));
  47
  48   cdc_init();
  49   gfx_init();
  50
  51   // cold reset state (tested)
  52   Pico_mcd->m.state_flags = PCD_ST_S68K_RST;
  53   Pico_mcd->m.busreq = 2;     // busreq on, s68k in reset
  54   Pico_mcd->s68k_regs[3] = 1; // 2M word RAM mode, m68k access
  55   memset(Pico_mcd->bios + 0x70, 0xff, 4);
  56 }
  57
  58 void pcd_soft_reset(void)
  59 {
  60   elprintf(EL_CD, "cd: soft reset");
  61
  62   Pico_mcd->m.s68k_pend_ints = 0;
  63   cdc_reset();
  64   cdd_reset();
  65 #ifdef _ASM_CD_MEMORY_C
  66   //PicoMemResetCDdecode(1); // don't have to call this in 2M mode
  67 #endif
  68
  69   memset(&Pico_mcd->s68k_regs[0x38], 0, 9);
  70   Pico_mcd->s68k_regs[0x38+9] = 0x0f;  // default checksum
  71
  72   pcd_event_schedule_s68k(PCD_EVENT_CDC, 12500000/75);
  73
  74   // TODO: test if register state/timers change
  75 }
  76
  77 PICO_INTERNAL int PicoResetMCD(void)
  78 {
  79   // reset button doesn't affect MCD hardware
  80
  81   // use Pico.sv.data for RAM cart
  82   if (PicoOpt & POPT_EN_MCD_RAMCART) {
  83     if (Pico.sv.data == NULL)
  84       Pico.sv.data = calloc(1, 0x12000);
  85   }
  86   else if (Pico.sv.data != NULL) {
  87     free(Pico.sv.data);
  88     Pico.sv.data = NULL;
  89   }
  90   Pico.sv.start = Pico.sv.end = 0; // unused
  91
  92   return 0;
  93 }
  94
  95 static void SekRunM68kOnce(void)
  96 {
  97   int cyc_do;
  98   pevt_log_m68k_o(EVT_RUN_START);
  99
 100   if ((cyc_do = Pico.t.m68c_aim - Pico.t.m68c_cnt) > 0) {
 101     Pico.t.m68c_cnt += cyc_do;
 102
 103 #if defined(EMU_C68K)
 104     PicoCpuCM68k.cycles = cyc_do;
 105     CycloneRun(&PicoCpuCM68k);
 106     Pico.t.m68c_cnt -= PicoCpuCM68k.cycles;
 107 #elif defined(EMU_M68K)
 108     Pico.t.m68c_cnt += m68k_execute(cyc_do) - cyc_do;
 109 #elif defined(EMU_F68K)
 110     Pico.t.m68c_cnt += fm68k_emulate(&PicoCpuFM68k, cyc_do, 0) - cyc_do;
 111 #endif
 112   }
 113
 114   SekCyclesLeft = 0;
 115
 116   SekTrace(0);
 117   pevt_log_m68k_o(EVT_RUN_END);
 118 }
 119
 120 static void SekRunS68k(unsigned int to)
 121 {
 122   int cyc_do;
 123
 124   SekCycleAimS68k = to;
 125   if ((cyc_do = SekCycleAimS68k - SekCycleCntS68k) <= 0)
 126     return;
 127
 128   if (SekShouldInterrupt())
 129     Pico_mcd->m.s68k_poll_a = 0;
 130
 131   SekCycleCntS68k += cyc_do;
 132 #if defined(EMU_C68K)
 133   PicoCpuCS68k.cycles = cyc_do;
 134   CycloneRun(&PicoCpuCS68k);
 135   SekCycleCntS68k -= PicoCpuCS68k.cycles;
 136 #elif defined(EMU_M68K)
 137   m68k_set_context(&PicoCpuMS68k);
 138   SekCycleCntS68k += m68k_execute(cyc_do) - cyc_do;
 139   m68k_set_context(&PicoCpuMM68k);
 140 #elif defined(EMU_F68K)
 141   SekCycleCntS68k += fm68k_emulate(&PicoCpuFS68k, cyc_do, 0) - cyc_do;
 142   g_m68kcontext = &PicoCpuFM68k;
 143 #endif
 144 }
 145
 146 static void pcd_set_cycle_mult(void)
 147 {
 148   // ~1.63 for NTSC, ~1.645 for PAL
 149   if (Pico.m.pal)
 150     mcd_m68k_cycle_mult = ((12500000ull << 16) / (50*313*488));
 151   else
 152     mcd_m68k_cycle_mult = ((12500000ull << 16) / (60*262*488)) + 1;
 153 }
 154
 155 unsigned int pcd_cycles_m68k_to_s68k(unsigned int c)
 156 {
 157   return (long long)c * mcd_m68k_cycle_mult >> 16;
 158 }
 159
 160 /* events */
 161 static void pcd_cdc_event(unsigned int now)
 162 {
 163   // 75Hz CDC update
 164   cdd_update();
 165
 166   /* check if a new CDD command has been processed */
 167   if (!(Pico_mcd->s68k_regs[0x4b] & 0xf0))
 168   {
 169     /* reset CDD command wait flag */
 170     Pico_mcd->s68k_regs[0x4b] = 0xf0;
 171
 172     if (Pico_mcd->s68k_regs[0x33] & PCDS_IEN4) {
 173       elprintf(EL_INTS|EL_CD, "s68k: cdd irq 4");
 174       SekInterruptS68k(4);
 175     }
 176   }
 177
 178   pcd_event_schedule(now, PCD_EVENT_CDC, 12500000/75);
 179 }
 180
 181 static void pcd_int3_timer_event(unsigned int now)
 182 {
 183   if (Pico_mcd->s68k_regs[0x33] & PCDS_IEN3) {
 184     elprintf(EL_INTS|EL_CD, "s68k: timer irq 3");
 185     SekInterruptS68k(3);
 186   }
 187
 188   if (Pico_mcd->s68k_regs[0x31] != 0)
 189     pcd_event_schedule(now, PCD_EVENT_TIMER3,
 190       Pico_mcd->s68k_regs[0x31] * 384);
 191 }
 192
 193 static void pcd_dma_event(unsigned int now)
 194 {
 195   cdc_dma_update();
 196 }
 197
 198 typedef void (event_cb)(unsigned int now);
 199
 200 /* times are in s68k (12.5MHz) cycles */
 201 unsigned int pcd_event_times[PCD_EVENT_COUNT];
 202 static unsigned int event_time_next;
 203 static event_cb *pcd_event_cbs[PCD_EVENT_COUNT] = {
 204   pcd_cdc_event,            // PCD_EVENT_CDC
 205   pcd_int3_timer_event,     // PCD_EVENT_TIMER3
 206   gfx_update,               // PCD_EVENT_GFX
 207   pcd_dma_event,            // PCD_EVENT_DMA
 208 };
 209
 210 void pcd_event_schedule(unsigned int now, enum pcd_event event, int after)
 211 {
 212   unsigned int when;
 213
 214   when = now + after;
 215   if (when == 0) {
 216     // event cancelled
 217     pcd_event_times[event] = 0;
 218     return;
 219   }
 220
 221   when |= 1;
 222
 223   elprintf(EL_CD, "cd: new event #%u %u->%u", event, now, when);
 224   pcd_event_times[event] = when;
 225
 226   if (event_time_next == 0 || CYCLES_GT(event_time_next, when))
 227     event_time_next = when;
 228 }
 229
 230 void pcd_event_schedule_s68k(enum pcd_event event, int after)
 231 {
 232   if (SekCyclesLeftS68k > after)
 233     SekEndRunS68k(after);
 234
 235   pcd_event_schedule(SekCyclesDoneS68k(), event, after);
 236 }
 237
 238 static void pcd_run_events(unsigned int until)
 239 {
 240   int oldest, oldest_diff, time;
 241   int i, diff;
 242
 243   while (1) {
 244     oldest = -1, oldest_diff = 0x7fffffff;
 245
 246     for (i = 0; i < PCD_EVENT_COUNT; i++) {
 247       if (pcd_event_times[i]) {
 248         diff = pcd_event_times[i] - until;
 249         if (diff < oldest_diff) {
 250           oldest_diff = diff;
 251           oldest = i;
 252         }
 253       }
 254     }
 255
 256     if (oldest_diff <= 0) {
 257       time = pcd_event_times[oldest];
 258       pcd_event_times[oldest] = 0;
 259       elprintf(EL_CD, "cd: run event #%d %u", oldest, time);
 260       pcd_event_cbs[oldest](time);
 261     }
 262     else if (oldest_diff < 0x7fffffff) {
 263       event_time_next = pcd_event_times[oldest];
 264       break;
 265     }
 266     else {
 267       event_time_next = 0;
 268       break;
 269     }
 270   }
 271
 272   if (oldest != -1)
 273     elprintf(EL_CD, "cd: next event #%d at %u",
 274       oldest, event_time_next);
 275 }
 276
 277 int pcd_sync_s68k(unsigned int m68k_target, int m68k_poll_sync)
 278 {
 279   #define now SekCycleCntS68k
 280   unsigned int s68k_target;
 281   unsigned int target;
 282
 283   target = m68k_target - mcd_m68k_cycle_base;
 284   s68k_target = mcd_s68k_cycle_base +
 285     ((unsigned long long)target * mcd_m68k_cycle_mult >> 16);
 286
 287   elprintf(EL_CD, "s68k sync to %u, %u->%u",
 288     m68k_target, now, s68k_target);
 289
 290   if (Pico_mcd->m.busreq != 1) { /* busreq/reset */
 291     SekCycleCntS68k = SekCycleAimS68k = s68k_target;
 292     pcd_run_events(m68k_target);
 293     return 0;
 294   }
 295
 296   while (CYCLES_GT(s68k_target, now)) {
 297     if (event_time_next && CYCLES_GE(now, event_time_next))
 298       pcd_run_events(now);
 299
 300     target = s68k_target;
 301     if (event_time_next && CYCLES_GT(target, event_time_next))
 302       target = event_time_next;
 303
 304     SekRunS68k(target);
 305     if (m68k_poll_sync && Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt == 0)
 306       break;
 307   }
 308
 309   return s68k_target - now;
 310   #undef now
 311 }
 312
 313 #define pcd_run_cpus_normal pcd_run_cpus
 314 //#define pcd_run_cpus_lockstep pcd_run_cpus
 315
 316 static void SekSyncM68k(void);
 317
 318 void pcd_run_cpus_normal(int m68k_cycles)
 319 {
 320   Pico.t.m68c_aim += m68k_cycles;
 321   if (SekShouldInterrupt() || Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt < 12)
 322     Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt = 0;
 323   else if (Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt >= 16) {
 324     int s68k_left = pcd_sync_s68k(Pico.t.m68c_aim, 1);
 325     if (s68k_left <= 0) {
 326       elprintf(EL_CDPOLL, "m68k poll [%02x] x%d @%06x",
 327         Pico_mcd->m.m68k_poll_a, Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt, SekPc);
 328       Pico.t.m68c_cnt = Pico.t.m68c_aim;
 329       return;
 330     }
 331     Pico.t.m68c_cnt = Pico.t.m68c_aim - (s68k_left * 40220 >> 16);
 332   }
 333
 334   while (CYCLES_GT(Pico.t.m68c_aim, Pico.t.m68c_cnt)) {
 335     SekRunM68kOnce();
 336     if (Pico_mcd->m.need_sync) {
 337       Pico_mcd->m.need_sync = 0;
 338       pcd_sync_s68k(Pico.t.m68c_cnt, 0);
 339     }
 340   }
 341 }
 342
 343 void pcd_run_cpus_lockstep(int m68k_cycles)
 344 {
 345   unsigned int target = Pico.t.m68c_aim + m68k_cycles;
 346   do {
 347     Pico.t.m68c_aim += 8;
 348     SekSyncM68k();
 349     pcd_sync_s68k(Pico.t.m68c_aim, 0);
 350   } while (CYCLES_GT(target, Pico.t.m68c_aim));
 351
 352   Pico.t.m68c_aim = target;
 353 }
 354
 355 #define PICO_CD
 356 #define CPUS_RUN(m68k_cycles) \
 357   pcd_run_cpus(m68k_cycles)
 358
 359 #include "../pico_cmn.c"
 360
 361
 362 void pcd_prepare_frame(void)
 363 {
 364   pcd_set_cycle_mult();
 365
 366   // need this because we can't have direct mapping between
 367   // master<->slave cycle counters because of overflows
 368   mcd_m68k_cycle_base = Pico.t.m68c_aim;
 369   mcd_s68k_cycle_base = SekCycleAimS68k;
 370 }
 371
 372 PICO_INTERNAL void PicoFrameMCD(void)
 373 {
 374   PicoFrameStart();
 375
 376   pcd_prepare_frame();
 377   PicoFrameHints();
 378 }
 379
 380 void pcd_state_loaded(void)
 381 {
 382   unsigned int cycles;
 383   int diff;
 384
 385   pcd_set_cycle_mult();
 386   pcd_state_loaded_mem();
 387
 388   memset(Pico_mcd->pcm_mixbuf, 0, sizeof(Pico_mcd->pcm_mixbuf));
 389   Pico_mcd->pcm_mixbuf_dirty = 0;
 390   Pico_mcd->pcm_mixpos = 0;
 391   Pico_mcd->pcm_regs_dirty = 1;
 392
 393   // old savestates..
 394   cycles = pcd_cycles_m68k_to_s68k(Pico.t.m68c_aim);
 395   diff = cycles - SekCycleAimS68k;
 396   if (diff < -1000 || diff > 1000) {
 397     SekCycleCntS68k = SekCycleAimS68k = cycles;
 398   }
 399   if (pcd_event_times[PCD_EVENT_CDC] == 0) {
 400     pcd_event_schedule(SekCycleAimS68k, PCD_EVENT_CDC, 12500000/75);
 401
 402     if (Pico_mcd->s68k_regs[0x31])
 403       pcd_event_schedule(SekCycleAimS68k, PCD_EVENT_TIMER3,
 404         Pico_mcd->s68k_regs[0x31] * 384);
 405   }
 406
 407   diff = cycles - Pico_mcd->pcm.update_cycles;
 408   if ((unsigned int)diff > 12500000/50)
 409     Pico_mcd->pcm.update_cycles = cycles;
 410
 411   // reschedule
 412   event_time_next = 0;
 413   pcd_run_events(SekCycleCntS68k);
 414 }
 415
 416 // vim:shiftwidth=2:ts=2:expandtab