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