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   SekCycleCntS68k = SekCycleAimS68k = 0;
  34
  35   int fmt_size = sizeof(formatted_bram);
  36   memset(Pico_mcd->prg_ram,    0, sizeof(Pico_mcd->prg_ram));
  37   memset(Pico_mcd->word_ram2M, 0, sizeof(Pico_mcd->word_ram2M));
  38   memset(Pico_mcd->pcm_ram,    0, sizeof(Pico_mcd->pcm_ram));
  39   memset(Pico_mcd->bram, 0, sizeof(Pico_mcd->bram));
  40   memcpy(Pico_mcd->bram + sizeof(Pico_mcd->bram) - fmt_size,
  41     formatted_bram, fmt_size);
  42   memset(Pico_mcd->s68k_regs, 0, sizeof(Pico_mcd->s68k_regs));
  43   memset(&Pico_mcd->pcm, 0, sizeof(Pico_mcd->pcm));
  44   memset(&Pico_mcd->m, 0, sizeof(Pico_mcd->m));
  45
  46   cdc_init();
  47   gfx_init();
  48
  49   // cold reset state (tested)
  50   Pico_mcd->m.state_flags = PCD_ST_S68K_RST;
  51   Pico_mcd->m.busreq = 2;     // busreq on, s68k in reset
  52   Pico_mcd->s68k_regs[3] = 1; // 2M word RAM mode, m68k access
  53   memset(Pico_mcd->bios + 0x70, 0xff, 4);
  54 }
  55
  56 void pcd_soft_reset(void)
  57 {
  58   elprintf(EL_CD, "cd: soft reset");
  59
  60   Pico_mcd->m.s68k_pend_ints = 0;
  61   cdc_reset();
  62   cdd_reset();
  63 #ifdef _ASM_CD_MEMORY_C
  64   //PicoMemResetCDdecode(1); // don't have to call this in 2M mode
  65 #endif
  66
  67   memset(&Pico_mcd->s68k_regs[0x38], 0, 9);
  68   Pico_mcd->s68k_regs[0x38+9] = 0x0f;  // default checksum
  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   cdd_update();
 139
 140   /* check if a new CDD command has been processed */
 141   if (!(Pico_mcd->s68k_regs[0x4b] & 0xf0))
 142   {
 143     /* reset CDD command wait flag */
 144     Pico_mcd->s68k_regs[0x4b] = 0xf0;
 145
 146     if (Pico_mcd->s68k_regs[0x33] & PCDS_IEN4) {
 147       elprintf(EL_INTS|EL_CD, "s68k: cdd irq 4");
 148       SekInterruptS68k(4);
 149     }
 150   }
 151
 152   pcd_event_schedule(now, PCD_EVENT_CDC, 12500000/75);
 153 }
 154
 155 static void pcd_int3_timer_event(unsigned int now)
 156 {
 157   if (Pico_mcd->s68k_regs[0x33] & PCDS_IEN3) {
 158     elprintf(EL_INTS|EL_CD, "s68k: timer irq 3");
 159     SekInterruptS68k(3);
 160   }
 161
 162   if (Pico_mcd->s68k_regs[0x31] != 0)
 163     pcd_event_schedule(now, PCD_EVENT_TIMER3,
 164       Pico_mcd->s68k_regs[0x31] * 384);
 165 }
 166
 167 static void pcd_dma_event(unsigned int now)
 168 {
 169   cdc_dma_update();
 170 }
 171
 172 typedef void (event_cb)(unsigned int now);
 173
 174 /* times are in s68k (12.5MHz) cycles */
 175 unsigned int pcd_event_times[PCD_EVENT_COUNT];
 176 static unsigned int event_time_next;
 177 static event_cb *pcd_event_cbs[PCD_EVENT_COUNT] = {
 178   [PCD_EVENT_CDC]      = pcd_cdc_event,
 179   [PCD_EVENT_TIMER3]   = pcd_int3_timer_event,
 180   [PCD_EVENT_GFX]      = gfx_update,
 181   [PCD_EVENT_DMA]      = pcd_dma_event,
 182 };
 183
 184 void pcd_event_schedule(unsigned int now, enum pcd_event event, int after)
 185 {
 186   unsigned int when;
 187
 188   when = now + after;
 189   if (when == 0) {
 190     // event cancelled
 191     pcd_event_times[event] = 0;
 192     return;
 193   }
 194
 195   when |= 1;
 196
 197   elprintf(EL_CD, "cd: new event #%u %u->%u", event, now, when);
 198   pcd_event_times[event] = when;
 199
 200   if (event_time_next == 0 || CYCLES_GT(event_time_next, when))
 201     event_time_next = when;
 202 }
 203
 204 void pcd_event_schedule_s68k(enum pcd_event event, int after)
 205 {
 206   if (SekCyclesLeftS68k > after)
 207     SekEndRunS68k(after);
 208
 209   pcd_event_schedule(SekCyclesDoneS68k(), event, after);
 210 }
 211
 212 static void pcd_run_events(unsigned int until)
 213 {
 214   int oldest, oldest_diff, time;
 215   int i, diff;
 216
 217   while (1) {
 218     oldest = -1, oldest_diff = 0x7fffffff;
 219
 220     for (i = 0; i < PCD_EVENT_COUNT; i++) {
 221       if (pcd_event_times[i]) {
 222         diff = pcd_event_times[i] - until;
 223         if (diff < oldest_diff) {
 224           oldest_diff = diff;
 225           oldest = i;
 226         }
 227       }
 228     }
 229
 230     if (oldest_diff <= 0) {
 231       time = pcd_event_times[oldest];
 232       pcd_event_times[oldest] = 0;
 233       elprintf(EL_CD, "cd: run event #%d %u", oldest, time);
 234       pcd_event_cbs[oldest](time);
 235     }
 236     else if (oldest_diff < 0x7fffffff) {
 237       event_time_next = pcd_event_times[oldest];
 238       break;
 239     }
 240     else {
 241       event_time_next = 0;
 242       break;
 243     }
 244   }
 245
 246   if (oldest != -1)
 247     elprintf(EL_CD, "cd: next event #%d at %u",
 248       oldest, event_time_next);
 249 }
 250
 251 int pcd_sync_s68k(unsigned int m68k_target, int m68k_poll_sync)
 252 {
 253   #define now SekCycleCntS68k
 254   unsigned int s68k_target;
 255   unsigned int target;
 256
 257   target = m68k_target - mcd_m68k_cycle_base;
 258   s68k_target = mcd_s68k_cycle_base +
 259     ((unsigned long long)target * mcd_m68k_cycle_mult >> 16);
 260
 261   elprintf(EL_CD, "s68k sync to %u, %u->%u",
 262     m68k_target, now, s68k_target);
 263
 264   if (Pico_mcd->m.busreq != 1) { /* busreq/reset */
 265     SekCycleCntS68k = SekCycleAimS68k = s68k_target;
 266     pcd_run_events(m68k_target);
 267     return 0;
 268   }
 269
 270   while (CYCLES_GT(s68k_target, now)) {
 271     if (event_time_next && CYCLES_GE(now, event_time_next))
 272       pcd_run_events(now);
 273
 274     target = s68k_target;
 275     if (event_time_next && CYCLES_GT(target, event_time_next))
 276       target = event_time_next;
 277
 278     SekRunS68k(target);
 279     if (m68k_poll_sync && Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt == 0)
 280       break;
 281   }
 282
 283   return s68k_target - now;
 284   #undef now
 285 }
 286
 287 #define pcd_run_cpus_normal pcd_run_cpus
 288 //#define pcd_run_cpus_lockstep pcd_run_cpus
 289
 290 static void SekSyncM68k(void);
 291
 292 void pcd_run_cpus_normal(int m68k_cycles)
 293 {
 294   SekCycleAim += m68k_cycles;
 295   if (SekShouldInterrupt() || Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt < 12)
 296     Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt = 0;
 297   else if (Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt >= 16) {
 298     int s68k_left = pcd_sync_s68k(SekCycleAim, 1);
 299     if (s68k_left <= 0) {
 300       elprintf(EL_CDPOLL, "m68k poll [%02x] x%d @%06x",
 301         Pico_mcd->m.m68k_poll_a, Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt, SekPc);
 302       SekCycleCnt = SekCycleAim;
 303       return;
 304     }
 305     SekCycleCnt = SekCycleAim - (s68k_left * 40220 >> 16);
 306   }
 307
 308   SekSyncM68k();
 309 }
 310
 311 void pcd_run_cpus_lockstep(int m68k_cycles)
 312 {
 313   unsigned int target = SekCycleAim + m68k_cycles;
 314   do {
 315     SekCycleAim += 8;
 316     SekSyncM68k();
 317     pcd_sync_s68k(SekCycleAim, 0);
 318   } while (CYCLES_GT(target, SekCycleAim));
 319
 320   SekCycleAim = target;
 321 }
 322
 323 #define PICO_CD
 324 #define CPUS_RUN(m68k_cycles) \
 325   pcd_run_cpus(m68k_cycles)
 326
 327 #include "../pico_cmn.c"
 328
 329
 330 void pcd_prepare_frame(void)
 331 {
 332   pcd_set_cycle_mult();
 333
 334   // need this because we can't have direct mapping between
 335   // master<->slave cycle counters because of overflows
 336   mcd_m68k_cycle_base = SekCycleAim;
 337   mcd_s68k_cycle_base = SekCycleAimS68k;
 338 }
 339
 340 PICO_INTERNAL void PicoFrameMCD(void)
 341 {
 342   PicoFrameStart();
 343
 344   pcd_prepare_frame();
 345   PicoFrameHints();
 346 }
 347
 348 void pcd_state_loaded(void)
 349 {
 350   unsigned int cycles;
 351   int diff;
 352
 353   pcd_set_cycle_mult();
 354   pcd_state_loaded_mem();
 355
 356   memset(Pico_mcd->pcm_mixbuf, 0, sizeof(Pico_mcd->pcm_mixbuf));
 357   Pico_mcd->pcm_mixbuf_dirty = 0;
 358   Pico_mcd->pcm_mixpos = 0;
 359   Pico_mcd->pcm_regs_dirty = 1;
 360
 361   // old savestates..
 362   cycles = pcd_cycles_m68k_to_s68k(SekCycleAim);
 363   diff = cycles - SekCycleAimS68k;
 364   if (diff < -1000 || diff > 1000) {
 365     SekCycleCntS68k = SekCycleAimS68k = cycles;
 366   }
 367   if (pcd_event_times[PCD_EVENT_CDC] == 0) {
 368     pcd_event_schedule(SekCycleAimS68k, PCD_EVENT_CDC, 12500000/75);
 369
 370     if (Pico_mcd->s68k_regs[0x31])
 371       pcd_event_schedule(SekCycleAimS68k, PCD_EVENT_TIMER3,
 372         Pico_mcd->s68k_regs[0x31] * 384);
 373   }
 374
 375   diff = cycles - Pico_mcd->pcm.update_cycles;
 376   if ((unsigned int)diff > 12500000/50)
 377     Pico_mcd->pcm.update_cycles = cycles;
 378
 379   // reschedule
 380   event_time_next = 0;
 381   pcd_run_events(SekCycleCntS68k);
 382 }
 383
 384 // vim:shiftwidth=2:ts=2:expandtab