vdp timing hacks
[picodrive.git] / pico / pico_cmn.c
1 /*
2  * common code for base/cd/32x
3  * (C) notaz, 2007-2009,2013
4  *
5  * This work is licensed under the terms of MAME license.
6  * See COPYING file in the top-level directory.
7  */
8
9 #define CYCLES_M68K_LINE     488 // suitable for both PAL/NTSC
10 #define CYCLES_M68K_VINT_LAG  68
11
12 // pad delay (for 6 button pads)
13 #define PAD_DELAY() { \
14   if(Pico.m.padDelay[0]++ > 25) Pico.m.padTHPhase[0]=0; \
15   if(Pico.m.padDelay[1]++ > 25) Pico.m.padTHPhase[1]=0; \
16 }
17
18 // CPUS_RUN
19 #ifndef CPUS_RUN
20 #define CPUS_RUN(m68k_cycles) \
21   SekRunM68k(m68k_cycles)
22 #endif
23
24 // sync m68k to SekCycleAim
25 static void SekSyncM68k(void)
26 {
27   int cyc_do;
28   pprof_start(m68k);
29   pevt_log_m68k_o(EVT_RUN_START);
30
31   while ((cyc_do = SekCycleAim - SekCycleCnt) > 0) {
32     SekCycleCnt += cyc_do;
33
34 #if defined(EMU_C68K)
35     PicoCpuCM68k.cycles = cyc_do;
36     CycloneRun(&PicoCpuCM68k);
37     SekCycleCnt -= PicoCpuCM68k.cycles;
38 #elif defined(EMU_M68K)
39     SekCycleCnt += m68k_execute(cyc_do) - cyc_do;
40 #elif defined(EMU_F68K)
41     SekCycleCnt += fm68k_emulate(cyc_do, 0) - cyc_do;
42 #endif
43   }
44
45   SekCyclesLeft = 0;
46
47   SekTrace(0);
48   pevt_log_m68k_o(EVT_RUN_END);
49   pprof_end(m68k);
50 }
51
52 static inline void SekRunM68k(int cyc)
53 {
54   SekCycleAim += cyc;
55   cyc = SekCycleAim - SekCycleCnt;
56   if (cyc <= 0)
57     return;
58   SekCycleCnt += cyc >> 6; // refresh slowdowns
59   SekSyncM68k();
60 }
61
62 static void do_hint(struct PicoVideo *pv)
63 {
64   pv->pending_ints |= 0x10;
65   if (pv->reg[0] & 0x10) {
66     elprintf(EL_INTS, "hint: @ %06x [%u]", SekPc, SekCyclesDone());
67     SekInterrupt(4);
68   }
69 }
70
71 static void do_timing_hacks_as(struct PicoVideo *pv, int vdp_slots)
72 {
73   pv->lwrite_cnt += vdp_slots - Pico.m.dma_xfers * 2; // wrong *2
74   if (pv->lwrite_cnt > vdp_slots)
75     pv->lwrite_cnt = vdp_slots;
76   else if (pv->lwrite_cnt < 0)
77     pv->lwrite_cnt = 0;
78   if (Pico.m.dma_xfers)
79     SekCyclesBurn(CheckDMA());
80 }
81
82 static void do_timing_hacks_vb(void)
83 {
84   if (Pico.m.dma_xfers)
85     SekCyclesBurn(CheckDMA());
86 }
87
88 static int PicoFrameHints(void)
89 {
90   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
91   int line_sample = Pico.m.pal ? 68 : 93;
92   int vdp_slots = (Pico.video.reg[12] & 1) ? 18 : 16;
93   int lines, y, lines_vis, skip;
94   int vcnt_wrap, vcnt_adj;
95   unsigned int cycles;
96   int hint; // Hint counter
97
98   pevt_log_m68k_o(EVT_FRAME_START);
99
100   if ((PicoOpt&POPT_ALT_RENDERER) && !PicoSkipFrame && (pv->reg[1]&0x40)) { // fast rend., display enabled
101     // draw a frame just after vblank in alternative render mode
102     // yes, this will cause 1 frame lag, but this is inaccurate mode anyway.
103     PicoFrameFull();
104 #ifdef DRAW_FINISH_FUNC
105     DRAW_FINISH_FUNC();
106 #endif
107     skip = 1;
108   }
109   else skip=PicoSkipFrame;
110
111   timing.m68c_frame_start = SekCyclesDone();
112   pv->v_counter = Pico.m.scanline = 0;
113   z80_resetCycles();
114   PsndStartFrame();
115
116   // Load H-Int counter
117   hint = (pv->status & PVS_ACTIVE) ? pv->hint_cnt : pv->reg[10];
118
119   pv->status |= PVS_ACTIVE;
120
121   for (y = 0; ; y++)
122   {
123     pv->v_counter = Pico.m.scanline = y;
124     if ((pv->reg[12]&6) == 6) { // interlace mode 2
125       pv->v_counter <<= 1;
126       pv->v_counter |= pv->v_counter >> 8;
127       pv->v_counter &= 0xff;
128     }
129
130     if ((y == 224 && !(pv->reg[1] & 8)) || y == 240)
131       break;
132
133     PAD_DELAY();
134
135     // H-Interrupts:
136     if (--hint < 0)
137     {
138       hint = pv->reg[10]; // Reload H-Int counter
139       do_hint(pv);
140     }
141
142     // decide if we draw this line
143     if (!skip && (PicoOpt & POPT_ALT_RENDERER))
144     {
145       // find the right moment for frame renderer, when display is no longer blanked
146       if ((pv->reg[1]&0x40) || y > 100) {
147         PicoFrameFull();
148 #ifdef DRAW_FINISH_FUNC
149         DRAW_FINISH_FUNC();
150 #endif
151         skip = 1;
152       }
153     }
154
155     // get samples from sound chips
156     if ((y == 224 || y == line_sample) && PsndOut)
157     {
158       cycles = SekCyclesDone();
159
160       if (Pico.m.z80Run && !Pico.m.z80_reset && (PicoOpt&POPT_EN_Z80))
161         PicoSyncZ80(cycles);
162 #ifdef PICO_CD
163       if (PicoAHW & PAHW_MCD)
164         pcd_sync_s68k(cycles, 0);
165 #endif
166 #ifdef PICO_32X
167       p32x_sync_sh2s(cycles);
168 #endif
169       PsndGetSamples(y);
170     }
171
172     // Run scanline:
173     line_base_cycles = SekCyclesDone();
174     do_timing_hacks_as(pv, vdp_slots);
175     CPUS_RUN(CYCLES_M68K_LINE);
176
177     if (PicoLineHook) PicoLineHook();
178     pevt_log_m68k_o(EVT_NEXT_LINE);
179   }
180
181   lines_vis = (pv->reg[1] & 8) ? 240 : 224;
182   if (y == lines_vis)
183     pv->status &= ~PVS_ACTIVE;
184
185   if (!skip)
186   {
187     if (Pico.est.DrawScanline < y)
188       PicoDrawSync(y - 1, 0);
189 #ifdef DRAW_FINISH_FUNC
190     DRAW_FINISH_FUNC();
191 #endif
192   }
193
194   // VDP FIFO
195   pv->lwrite_cnt = 0;
196   Pico.video.status |= SR_EMPT;
197
198   memcpy(PicoPadInt, PicoPad, sizeof(PicoPadInt));
199   PAD_DELAY();
200
201   // Last H-Int (normally):
202   if (--hint < 0)
203   {
204     hint = pv->reg[10]; // Reload H-Int counter
205     do_hint(pv);
206   }
207
208   pv->status |= SR_VB; // go into vblank
209   pv->pending_ints |= 0x20;
210
211   // the following SekRun is there for several reasons:
212   // there must be a delay after vblank bit is set and irq is asserted (Mazin Saga)
213   // also delay between F bit (bit 7) is set in SR and IRQ happens (Ex-Mutants)
214   // also delay between last H-int and V-int (Golden Axe 3)
215   line_base_cycles = SekCyclesDone();
216   do_timing_hacks_vb();
217   CPUS_RUN(CYCLES_M68K_VINT_LAG);
218
219   if (pv->reg[1] & 0x20) {
220     elprintf(EL_INTS, "vint: @ %06x [%u]", SekPc, SekCyclesDone());
221     SekInterrupt(6);
222   }
223
224   cycles = SekCyclesDone();
225   if (Pico.m.z80Run && !Pico.m.z80_reset && (PicoOpt&POPT_EN_Z80)) {
226     PicoSyncZ80(cycles);
227     elprintf(EL_INTS, "zint");
228     z80_int();
229   }
230
231 #ifdef PICO_CD
232   if (PicoAHW & PAHW_MCD)
233     pcd_sync_s68k(cycles, 0);
234 #endif
235 #ifdef PICO_32X
236   p32x_sync_sh2s(cycles);
237   p32x_start_blank();
238 #endif
239
240   // get samples from sound chips
241   if (y == 224 && PsndOut)
242     PsndGetSamples(y);
243
244   // Run scanline:
245   CPUS_RUN(CYCLES_M68K_LINE - CYCLES_M68K_VINT_LAG);
246
247   if (PicoLineHook) PicoLineHook();
248   pevt_log_m68k_o(EVT_NEXT_LINE);
249
250   if (Pico.m.pal) {
251     lines = 313;
252     vcnt_wrap = 0x103;
253     vcnt_adj = 57;
254   }
255   else {
256     lines = 262;
257     vcnt_wrap = 0xEB;
258     vcnt_adj = 6;
259   }
260
261   for (y++; y < lines - 1; y++)
262   {
263     pv->v_counter = Pico.m.scanline = y;
264     if (y >= vcnt_wrap)
265       pv->v_counter -= vcnt_adj;
266     if ((pv->reg[12]&6) == 6)
267       pv->v_counter = (pv->v_counter << 1) | 1;
268     pv->v_counter &= 0xff;
269
270     PAD_DELAY();
271
272     if ((pv->status & PVS_ACTIVE) && --hint < 0)
273     {
274       hint = pv->reg[10]; // Reload H-Int counter
275       do_hint(pv);
276     }
277
278     // Run scanline:
279     line_base_cycles = SekCyclesDone();
280     do_timing_hacks_vb();
281     CPUS_RUN(CYCLES_M68K_LINE);
282
283     if (PicoLineHook) PicoLineHook();
284     pevt_log_m68k_o(EVT_NEXT_LINE);
285   }
286
287   pv->status &= ~SR_VB;
288
289   // last scanline
290   Pico.m.scanline = y;
291   pv->v_counter = 0xff;
292   pv->lwrite_cnt = 0;
293
294   PAD_DELAY();
295
296   if ((pv->status & PVS_ACTIVE) && --hint < 0)
297   {
298     hint = pv->reg[10]; // Reload H-Int counter
299     do_hint(pv);
300   }
301
302   // Run scanline:
303   line_base_cycles = SekCyclesDone();
304   do_timing_hacks_as(pv, vdp_slots);
305   CPUS_RUN(CYCLES_M68K_LINE);
306
307   if (PicoLineHook) PicoLineHook();
308   pevt_log_m68k_o(EVT_NEXT_LINE);
309
310   // sync cpus
311   cycles = SekCyclesDone();
312   if (Pico.m.z80Run && !Pico.m.z80_reset && (PicoOpt&POPT_EN_Z80))
313     PicoSyncZ80(cycles);
314   if (PsndOut && ym2612.dacen && PsndDacLine < lines)
315     PsndDoDAC(lines - 1);
316   if (PsndOut && PsndPsgLine < lines)
317     PsndDoPSG(lines - 1);
318
319 #ifdef PICO_CD
320   if (PicoAHW & PAHW_MCD)
321     pcd_sync_s68k(cycles, 0);
322 #endif
323 #ifdef PICO_32X
324   p32x_sync_sh2s(cycles);
325 #endif
326   timers_cycle();
327
328   pv->hint_cnt = hint;
329
330   return 0;
331 }
332
333 #undef PAD_DELAY
334 #undef CPUS_RUN
335
336 // vim:shiftwidth=2:ts=2:expandtab