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(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   g_m68kcontext = &PicoCpuFS68k;
 142   SekCycleCntS68k += fm68k_emulate(cyc_do, 0) - cyc_do;
 143   g_m68kcontext = &PicoCpuFM68k;
 144 #endif
 145 }
 146
 147 static void pcd_set_cycle_mult(void)
 148 {
 149   // ~1.63 for NTSC, ~1.645 for PAL
 150   if (Pico.m.pal)
 151     mcd_m68k_cycle_mult = ((12500000ull << 16) / (50*313*488));
 152   else
 153     mcd_m68k_cycle_mult = ((12500000ull << 16) / (60*262*488)) + 1;
 154 }
 155
 156 unsigned int pcd_cycles_m68k_to_s68k(unsigned int c)
 157 {
 158   return (long long)c * mcd_m68k_cycle_mult >> 16;
 159 }
 160
 161 /* events */
 162 static void pcd_cdc_event(unsigned int now)
 163 {
 164   // 75Hz CDC update
 165   cdd_update();
 166
 167   /* check if a new CDD command has been processed */
 168   if (!(Pico_mcd->s68k_regs[0x4b] & 0xf0))
 169   {
 170     /* reset CDD command wait flag */
 171     Pico_mcd->s68k_regs[0x4b] = 0xf0;
 172
 173     if (Pico_mcd->s68k_regs[0x33] & PCDS_IEN4) {
 174       elprintf(EL_INTS|EL_CD, "s68k: cdd irq 4");
 175       SekInterruptS68k(4);
 176     }
 177   }
 178
 179   pcd_event_schedule(now, PCD_EVENT_CDC, 12500000/75);
 180 }
 181
 182 static void pcd_int3_timer_event(unsigned int now)
 183 {
 184   if (Pico_mcd->s68k_regs[0x33] & PCDS_IEN3) {
 185     elprintf(EL_INTS|EL_CD, "s68k: timer irq 3");
 186     SekInterruptS68k(3);
 187   }
 188
 189   if (Pico_mcd->s68k_regs[0x31] != 0)
 190     pcd_event_schedule(now, PCD_EVENT_TIMER3,
 191       Pico_mcd->s68k_regs[0x31] * 384);
 192 }
 193
 194 static void pcd_dma_event(unsigned int now)
 195 {
 196   cdc_dma_update();
 197 }
 198
 199 typedef void (event_cb)(unsigned int now);
 200
 201 /* times are in s68k (12.5MHz) cycles */
 202 unsigned int pcd_event_times[PCD_EVENT_COUNT];
 203 static unsigned int event_time_next;
 204 static event_cb *pcd_event_cbs[PCD_EVENT_COUNT] = {
 205   pcd_cdc_event,            // PCD_EVENT_CDC
 206   pcd_int3_timer_event,     // PCD_EVENT_TIMER3
 207   gfx_update,               // PCD_EVENT_GFX
 208   pcd_dma_event,            // PCD_EVENT_DMA
 209 };
 210
 211 void pcd_event_schedule(unsigned int now, enum pcd_event event, int after)
 212 {
 213   unsigned int when;
 214
 215   when = now + after;
 216   if (when == 0) {
 217     // event cancelled
 218     pcd_event_times[event] = 0;
 219     return;
 220   }
 221
 222   when |= 1;
 223
 224   elprintf(EL_CD, "cd: new event #%u %u->%u", event, now, when);
 225   pcd_event_times[event] = when;
 226
 227   if (event_time_next == 0 || CYCLES_GT(event_time_next, when))
 228     event_time_next = when;
 229 }
 230
 231 void pcd_event_schedule_s68k(enum pcd_event event, int after)
 232 {
 233   if (SekCyclesLeftS68k > after)
 234     SekEndRunS68k(after);
 235
 236   pcd_event_schedule(SekCyclesDoneS68k(), event, after);
 237 }
 238
 239 static void pcd_run_events(unsigned int until)
 240 {
 241   int oldest, oldest_diff, time;
 242   int i, diff;
 243
 244   while (1) {
 245     oldest = -1, oldest_diff = 0x7fffffff;
 246
 247     for (i = 0; i < PCD_EVENT_COUNT; i++) {
 248       if (pcd_event_times[i]) {
 249         diff = pcd_event_times[i] - until;
 250         if (diff < oldest_diff) {
 251           oldest_diff = diff;
 252           oldest = i;
 253         }
 254       }
 255     }
 256
 257     if (oldest_diff <= 0) {
 258       time = pcd_event_times[oldest];
 259       pcd_event_times[oldest] = 0;
 260       elprintf(EL_CD, "cd: run event #%d %u", oldest, time);
 261       pcd_event_cbs[oldest](time);
 262     }
 263     else if (oldest_diff < 0x7fffffff) {
 264       event_time_next = pcd_event_times[oldest];
 265       break;
 266     }
 267     else {
 268       event_time_next = 0;
 269       break;
 270     }
 271   }
 272
 273   if (oldest != -1)
 274     elprintf(EL_CD, "cd: next event #%d at %u",
 275       oldest, event_time_next);
 276 }
 277
 278 int pcd_sync_s68k(unsigned int m68k_target, int m68k_poll_sync)
 279 {
 280   #define now SekCycleCntS68k
 281   unsigned int s68k_target;
 282   unsigned int target;
 283
 284   target = m68k_target - mcd_m68k_cycle_base;
 285   s68k_target = mcd_s68k_cycle_base +
 286     ((unsigned long long)target * mcd_m68k_cycle_mult >> 16);
 287
 288   elprintf(EL_CD, "s68k sync to %u, %u->%u",
 289     m68k_target, now, s68k_target);
 290
 291   if (Pico_mcd->m.busreq != 1) { /* busreq/reset */
 292     SekCycleCntS68k = SekCycleAimS68k = s68k_target;
 293     pcd_run_events(m68k_target);
 294     return 0;
 295   }
 296
 297   while (CYCLES_GT(s68k_target, now)) {
 298     if (event_time_next && CYCLES_GE(now, event_time_next))
 299       pcd_run_events(now);
 300
 301     target = s68k_target;
 302     if (event_time_next && CYCLES_GT(target, event_time_next))
 303       target = event_time_next;
 304
 305     SekRunS68k(target);
 306     if (m68k_poll_sync && Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt == 0)
 307       break;
 308   }
 309
 310   return s68k_target - now;
 311   #undef now
 312 }
 313
 314 #define pcd_run_cpus_normal pcd_run_cpus
 315 //#define pcd_run_cpus_lockstep pcd_run_cpus
 316
 317 static void SekSyncM68k(void);
 318
 319 void pcd_run_cpus_normal(int m68k_cycles)
 320 {
 321   Pico.t.m68c_aim += m68k_cycles;
 322   if (SekShouldInterrupt() || Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt < 12)
 323     Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt = 0;
 324   else if (Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt >= 16) {
 325     int s68k_left = pcd_sync_s68k(Pico.t.m68c_aim, 1);
 326     if (s68k_left <= 0) {
 327       elprintf(EL_CDPOLL, "m68k poll [%02x] x%d @%06x",
 328         Pico_mcd->m.m68k_poll_a, Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt, SekPc);
 329       Pico.t.m68c_cnt = Pico.t.m68c_aim;
 330       return;
 331     }
 332     Pico.t.m68c_cnt = Pico.t.m68c_aim - (s68k_left * 40220 >> 16);
 333   }
 334
 335   while (CYCLES_GT(Pico.t.m68c_aim, Pico.t.m68c_cnt)) {
 336     SekRunM68kOnce();
 337     if (Pico_mcd->m.need_sync) {
 338       Pico_mcd->m.need_sync = 0;
 339       pcd_sync_s68k(Pico.t.m68c_cnt, 0);
 340     }
 341   }
 342 }
 343
 344 void pcd_run_cpus_lockstep(int m68k_cycles)
 345 {
 346   unsigned int target = Pico.t.m68c_aim + m68k_cycles;
 347   do {
 348     Pico.t.m68c_aim += 8;
 349     SekSyncM68k();
 350     pcd_sync_s68k(Pico.t.m68c_aim, 0);
 351   } while (CYCLES_GT(target, Pico.t.m68c_aim));
 352
 353   Pico.t.m68c_aim = target;
 354 }
 355
 356 #define PICO_CD
 357 #define CPUS_RUN(m68k_cycles) \
 358   pcd_run_cpus(m68k_cycles)
 359
 360 #include "../pico_cmn.c"
 361
 362
 363 void pcd_prepare_frame(void)
 364 {
 365   pcd_set_cycle_mult();
 366
 367   // need this because we can't have direct mapping between
 368   // master<->slave cycle counters because of overflows
 369   mcd_m68k_cycle_base = Pico.t.m68c_aim;
 370   mcd_s68k_cycle_base = SekCycleAimS68k;
 371 }
 372
 373 PICO_INTERNAL void PicoFrameMCD(void)
 374 {
 375   PicoFrameStart();
 376
 377   pcd_prepare_frame();
 378   PicoFrameHints();
 379 }
 380
 381 void pcd_state_loaded(void)
 382 {
 383   unsigned int cycles;
 384   int diff;
 385
 386   pcd_set_cycle_mult();
 387   pcd_state_loaded_mem();
 388
 389   memset(Pico_mcd->pcm_mixbuf, 0, sizeof(Pico_mcd->pcm_mixbuf));
 390   Pico_mcd->pcm_mixbuf_dirty = 0;
 391   Pico_mcd->pcm_mixpos = 0;
 392   Pico_mcd->pcm_regs_dirty = 1;
 393
 394   // old savestates..
 395   cycles = pcd_cycles_m68k_to_s68k(Pico.t.m68c_aim);
 396   diff = cycles - SekCycleAimS68k;
 397   if (diff < -1000 || diff > 1000) {
 398     SekCycleCntS68k = SekCycleAimS68k = cycles;
 399   }
 400   if (pcd_event_times[PCD_EVENT_CDC] == 0) {
 401     pcd_event_schedule(SekCycleAimS68k, PCD_EVENT_CDC, 12500000/75);
 402
 403     if (Pico_mcd->s68k_regs[0x31])
 404       pcd_event_schedule(SekCycleAimS68k, PCD_EVENT_TIMER3,
 405         Pico_mcd->s68k_regs[0x31] * 384);
 406   }
 407
 408   diff = cycles - Pico_mcd->pcm.update_cycles;
 409   if ((unsigned int)diff > 12500000/50)
 410     Pico_mcd->pcm.update_cycles = cycles;
 411
 412   // reschedule
 413   event_time_next = 0;
 414   pcd_run_events(SekCycleCntS68k);
 415 }
 416
 417 // vim:shiftwidth=2:ts=2:expandtab