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   Reset_CD();
  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   LC89510_Reset();
  63 #ifdef _ASM_CD_MEMORY_C
  64   //PicoMemResetCDdecode(1); // don't have to call this in 2M mode
  65 #endif
  66
  67   pcd_event_schedule_s68k(PCD_EVENT_CDC, 12500000/75);
  68
  69   // TODO: test if register state/timers change
  70 }
  71
  72 PICO_INTERNAL int PicoResetMCD(void)
  73 {
  74   // reset button doesn't affect MCD hardware
  75
  76   // use SRam.data for RAM cart
  77   if (PicoOpt & POPT_EN_MCD_RAMCART) {
  78     if (SRam.data == NULL)
  79       SRam.data = calloc(1, 0x12000);
  80   }
  81   else if (SRam.data != NULL) {
  82     free(SRam.data);
  83     SRam.data = NULL;
  84   }
  85   SRam.start = SRam.end = 0; // unused
  86
  87   return 0;
  88 }
  89
  90 static __inline void SekRunS68k(unsigned int to)
  91 {
  92   int cyc_do;
  93
  94   SekCycleAimS68k = to;
  95   if ((cyc_do = SekCycleAimS68k - SekCycleCntS68k) <= 0)
  96     return;
  97
  98   if (SekShouldInterrupt())
  99     Pico_mcd->m.s68k_poll_a = 0;
 100
 101   SekCycleCntS68k += cyc_do;
 102 #if defined(EMU_C68K)
 103   PicoCpuCS68k.cycles = cyc_do;
 104   CycloneRun(&PicoCpuCS68k);
 105   SekCycleCntS68k -= PicoCpuCS68k.cycles;
 106 #elif defined(EMU_M68K)
 107   m68k_set_context(&PicoCpuMS68k);
 108   SekCycleCntS68k += m68k_execute(cyc_do) - cyc_do;
 109   m68k_set_context(&PicoCpuMM68k);
 110 #elif defined(EMU_F68K)
 111   g_m68kcontext = &PicoCpuFS68k;
 112   SekCycleCntS68k += fm68k_emulate(cyc_do, 0) - cyc_do;
 113   g_m68kcontext = &PicoCpuFM68k;
 114 #endif
 115 }
 116
 117 static void pcd_set_cycle_mult(void)
 118 {
 119   // ~1.63 for NTSC, ~1.645 for PAL
 120   if (Pico.m.pal)
 121     mcd_m68k_cycle_mult = ((12500000ull << 16) / (50*312*488));
 122   else
 123     mcd_m68k_cycle_mult = ((12500000ull << 16) / (60*262*488)) + 1;
 124 }
 125
 126 unsigned int pcd_cycles_m68k_to_s68k(unsigned int c)
 127 {
 128   return (long long)c * mcd_m68k_cycle_mult >> 16;
 129 }
 130
 131 /* events */
 132 static void pcd_cdc_event(unsigned int now)
 133 {
 134   // 75Hz CDC update
 135   Check_CD_Command();
 136   pcd_event_schedule(now, PCD_EVENT_CDC, 12500000/75);
 137 }
 138
 139 static void pcd_int3_timer_event(unsigned int now)
 140 {
 141   if (Pico_mcd->s68k_regs[0x33] & PCDS_IEN3) {
 142     elprintf(EL_INTS|EL_CD, "s68k: timer irq 3");
 143     SekInterruptS68k(3);
 144   }
 145
 146   if (Pico_mcd->s68k_regs[0x31] != 0)
 147     pcd_event_schedule(now, PCD_EVENT_TIMER3,
 148       Pico_mcd->s68k_regs[0x31] * 384);
 149 }
 150
 151 static void pcd_dma_event(unsigned int now)
 152 {
 153   int ddx = Pico_mcd->s68k_regs[4] & 7;
 154         Update_CDC_TRansfer(ddx);
 155 }
 156
 157 typedef void (event_cb)(unsigned int now);
 158
 159 /* times are in s68k (12.5MHz) cycles */
 160 unsigned int pcd_event_times[PCD_EVENT_COUNT];
 161 static unsigned int event_time_next;
 162 static event_cb *pcd_event_cbs[PCD_EVENT_COUNT] = {
 163   [PCD_EVENT_CDC]      = pcd_cdc_event,
 164   [PCD_EVENT_TIMER3]   = pcd_int3_timer_event,
 165   [PCD_EVENT_GFX]      = gfx_update,
 166   [PCD_EVENT_DMA]      = pcd_dma_event,
 167 };
 168
 169 void pcd_event_schedule(unsigned int now, enum pcd_event event, int after)
 170 {
 171   unsigned int when;
 172
 173   when = now + after;
 174   if (when == 0) {
 175     // event cancelled
 176     pcd_event_times[event] = 0;
 177     return;
 178   }
 179
 180   when |= 1;
 181
 182   elprintf(EL_CD, "cd: new event #%u %u->%u", event, now, when);
 183   pcd_event_times[event] = when;
 184
 185   if (event_time_next == 0 || CYCLES_GT(event_time_next, when))
 186     event_time_next = when;
 187 }
 188
 189 void pcd_event_schedule_s68k(enum pcd_event event, int after)
 190 {
 191   if (SekCyclesLeftS68k > after)
 192     SekEndRunS68k(after);
 193
 194   pcd_event_schedule(SekCyclesDoneS68k(), event, after);
 195 }
 196
 197 static void pcd_run_events(unsigned int until)
 198 {
 199   int oldest, oldest_diff, time;
 200   int i, diff;
 201
 202   while (1) {
 203     oldest = -1, oldest_diff = 0x7fffffff;
 204
 205     for (i = 0; i < PCD_EVENT_COUNT; i++) {
 206       if (pcd_event_times[i]) {
 207         diff = pcd_event_times[i] - until;
 208         if (diff < oldest_diff) {
 209           oldest_diff = diff;
 210           oldest = i;
 211         }
 212       }
 213     }
 214
 215     if (oldest_diff <= 0) {
 216       time = pcd_event_times[oldest];
 217       pcd_event_times[oldest] = 0;
 218       elprintf(EL_CD, "cd: run event #%d %u", oldest, time);
 219       pcd_event_cbs[oldest](time);
 220     }
 221     else if (oldest_diff < 0x7fffffff) {
 222       event_time_next = pcd_event_times[oldest];
 223       break;
 224     }
 225     else {
 226       event_time_next = 0;
 227       break;
 228     }
 229   }
 230
 231   if (oldest != -1)
 232     elprintf(EL_CD, "cd: next event #%d at %u",
 233       oldest, event_time_next);
 234 }
 235
 236 int pcd_sync_s68k(unsigned int m68k_target, int m68k_poll_sync)
 237 {
 238   #define now SekCycleCntS68k
 239   unsigned int s68k_target;
 240   unsigned int target;
 241
 242   target = m68k_target - mcd_m68k_cycle_base;
 243   s68k_target = mcd_s68k_cycle_base +
 244     ((unsigned long long)target * mcd_m68k_cycle_mult >> 16);
 245
 246   elprintf(EL_CD, "s68k sync to %u, %u->%u",
 247     m68k_target, now, s68k_target);
 248
 249   if (Pico_mcd->m.busreq != 1) { /* busreq/reset */
 250     SekCycleCntS68k = SekCycleAimS68k = s68k_target;
 251     pcd_run_events(m68k_target);
 252     return 0;
 253   }
 254
 255   while (CYCLES_GT(s68k_target, now)) {
 256     if (event_time_next && CYCLES_GE(now, event_time_next))
 257       pcd_run_events(now);
 258
 259     target = s68k_target;
 260     if (event_time_next && CYCLES_GT(target, event_time_next))
 261       target = event_time_next;
 262
 263     SekRunS68k(target);
 264     if (m68k_poll_sync && Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt == 0)
 265       break;
 266   }
 267
 268   return s68k_target - now;
 269   #undef now
 270 }
 271
 272 #define pcd_run_cpus_normal pcd_run_cpus
 273 //#define pcd_run_cpus_lockstep pcd_run_cpus
 274
 275 static void SekSyncM68k(void);
 276
 277 void pcd_run_cpus_normal(int m68k_cycles)
 278 {
 279   SekCycleAim += m68k_cycles;
 280   if (SekShouldInterrupt() || Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt < 12)
 281     Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt = 0;
 282   else if (Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt >= 16) {
 283     int s68k_left = pcd_sync_s68k(SekCycleAim, 1);
 284     if (s68k_left <= 0) {
 285       elprintf(EL_CDPOLL, "m68k poll [%02x] x%d @%06x",
 286         Pico_mcd->m.m68k_poll_a, Pico_mcd->m.m68k_poll_cnt, SekPc);
 287       SekCycleCnt = SekCycleAim;
 288       return;
 289     }
 290     SekCycleCnt = SekCycleAim - (s68k_left * 40220 >> 16);
 291   }
 292
 293   SekSyncM68k();
 294 }
 295
 296 void pcd_run_cpus_lockstep(int m68k_cycles)
 297 {
 298   unsigned int target = SekCycleAim + m68k_cycles;
 299   do {
 300     SekCycleAim += 8;
 301     SekSyncM68k();
 302     pcd_sync_s68k(SekCycleAim, 0);
 303   } while (CYCLES_GT(target, SekCycleAim));
 304
 305   SekCycleAim = target;
 306 }
 307
 308 #define PICO_CD
 309 #define CPUS_RUN(m68k_cycles) \
 310   pcd_run_cpus(m68k_cycles)
 311
 312 #include "../pico_cmn.c"
 313
 314
 315 void pcd_prepare_frame(void)
 316 {
 317   pcd_set_cycle_mult();
 318
 319   // need this because we can't have direct mapping between
 320   // master<->slave cycle counters because of overflows
 321   mcd_m68k_cycle_base = SekCycleAim;
 322   mcd_s68k_cycle_base = SekCycleAimS68k;
 323 }
 324
 325 PICO_INTERNAL void PicoFrameMCD(void)
 326 {
 327   PicoFrameStart();
 328
 329   pcd_prepare_frame();
 330   PicoFrameHints();
 331 }
 332
 333 void pcd_state_loaded(void)
 334 {
 335   unsigned int cycles;
 336   int diff;
 337
 338   pcd_set_cycle_mult();
 339   pcd_state_loaded_mem();
 340
 341   memset(Pico_mcd->pcm_mixbuf, 0, sizeof(Pico_mcd->pcm_mixbuf));
 342   Pico_mcd->pcm_mixbuf_dirty = 0;
 343   Pico_mcd->pcm_mixpos = 0;
 344   Pico_mcd->pcm_regs_dirty = 1;
 345
 346   // old savestates..
 347   cycles = pcd_cycles_m68k_to_s68k(SekCycleAim);
 348   diff = cycles - SekCycleAimS68k;
 349   if (diff < -1000 || diff > 1000) {
 350     SekCycleCntS68k = SekCycleAimS68k = cycles;
 351   }
 352   if (pcd_event_times[PCD_EVENT_CDC] == 0) {
 353     pcd_event_schedule(SekCycleAimS68k, PCD_EVENT_CDC, 12500000/75);
 354
 355     if (Pico_mcd->s68k_regs[0x31])
 356       pcd_event_schedule(SekCycleAimS68k, PCD_EVENT_TIMER3,
 357         Pico_mcd->s68k_regs[0x31] * 384);
 358
 359     if (Pico_mcd->scd.Status_CDC & 0x08)
 360             Update_CDC_TRansfer(Pico_mcd->s68k_regs[4] & 7);
 361   }
 362
 363   diff = cycles - Pico_mcd->pcm.update_cycles;
 364   if ((unsigned int)diff > 12500000/50)
 365     Pico_mcd->pcm.update_cycles = cycles;
 366
 367   // reschedule
 368   event_time_next = 0;
 369   pcd_run_events(SekCycleCntS68k);
 370 }
 371
 372 // vim:shiftwidth=2:ts=2:expandtab