pico/sms.c

   1 /*
   2  * SMS emulation
   3  * (C) notaz, 2009-2010
   4  *
   5  * This work is licensed under the terms of MAME license.
   6  * See COPYING file in the top-level directory.
   7  */
   8 /*
   9  * TODO:
  10  * - start in a state as if BIOS ran
  11  * - RAM support in mapper
  12  * - region support
  13  * - H counter
  14  */
  15 #include "pico_int.h"
  16 #include "memory.h"
  17 #include "sound/sn76496.h"
  18
  19 static unsigned char vdp_data_read(void)
  20 {
  21   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
  22   unsigned char d;
  23
  24   d = PicoMem.vramb[pv->addr];
  25   pv->addr = (pv->addr + 1) & 0x3fff;
  26   pv->pending = 0;
  27   return d;
  28 }
  29
  30 static unsigned char vdp_ctl_read(void)
  31 {
  32   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
  33   unsigned char d;
  34
  35   z80_int_assert(0);
  36   d = pv->status | (pv->pending_ints << 7);
  37   pv->pending = pv->pending_ints = 0;
  38   pv->status = 0;
  39
  40   elprintf(EL_SR, "VDP sr: %02x", d);
  41   return d;
  42 }
  43
  44 static void vdp_data_write(unsigned char d)
  45 {
  46   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
  47
  48   if (pv->type == 3) {
  49     PicoMem.cram[pv->addr & 0x1f] = d;
  50     Pico.m.dirtyPal = 1;
  51   } else {
  52     PicoMem.vramb[pv->addr] = d;
  53   }
  54   pv->addr = (pv->addr + 1) & 0x3fff;
  55
  56   pv->pending = 0;
  57 }
  58
  59 static NOINLINE void vdp_reg_write(struct PicoVideo *pv, u8 a, u8 d)
  60 {
  61   int l;
  62
  63   pv->reg[a] = d;
  64   switch (a) {
  65   case 0:
  66     l = pv->pending_ints & (d >> 3) & 2;
  67     elprintf(EL_INTS, "hint %d", l);
  68     z80_int_assert(l);
  69     break;
  70   case 1:
  71     l = pv->pending_ints & (d >> 5) & 1;
  72     elprintf(EL_INTS, "vint %d", l);
  73     z80_int_assert(l);
  74     break;
  75   }
  76 }
  77
  78 static void vdp_ctl_write(u8 d)
  79 {
  80   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
  81
  82   if (pv->pending) {
  83     if ((d >> 6) == 2) {
  84       elprintf(EL_IO, "  VDP r%02x=%02x", d & 0x0f, pv->addr & 0xff);
  85       if (pv->reg[d & 0x0f] != (u8)pv->addr)
  86         vdp_reg_write(pv, d & 0x0f, pv->addr);
  87     }
  88     pv->type = d >> 6;
  89     pv->addr &= 0x00ff;
  90     pv->addr |= (d & 0x3f) << 8;
  91   } else {
  92     pv->addr &= 0x3f00;
  93     pv->addr |= d;
  94   }
  95   pv->pending ^= 1;
  96 }
  97
  98 static unsigned char z80_sms_in(unsigned short a)
  99 {
 100   unsigned char d = 0;
 101
 102   elprintf(EL_IO, "z80 port %04x read", a);
 103   a &= 0xc1;
 104   switch (a)
 105   {
 106     case 0x00:
 107     case 0x01:
 108       d = 0xff;
 109       break;
 110
 111     case 0x40: /* V counter */
 112       d = Pico.video.v_counter;
 113       elprintf(EL_HVCNT, "V counter read: %02x", d);
 114       break;
 115
 116     case 0x41: /* H counter */
 117       d = Pico.m.rotate++;
 118       elprintf(EL_HVCNT, "H counter read: %02x", d);
 119       break;
 120
 121     case 0x80:
 122       d = vdp_data_read();
 123       break;
 124
 125     case 0x81:
 126       d = vdp_ctl_read();
 127       break;
 128
 129     case 0xc0: /* I/O port A and B */
 130       d = ~((PicoIn.pad[0] & 0x3f) | (PicoIn.pad[1] << 6));
 131       break;
 132
 133     case 0xc1: /* I/O port B and miscellaneous */
 134       d = (Pico.ms.io_ctl & 0x80) | ((Pico.ms.io_ctl << 1) & 0x40) | 0x30;
 135       d |= ~(PicoIn.pad[1] >> 2) & 0x0f;
 136       break;
 137   }
 138
 139   elprintf(EL_IO, "ret = %02x", d);
 140   return d;
 141 }
 142
 143 static void z80_sms_out(unsigned short a, unsigned char d)
 144 {
 145   elprintf(EL_IO, "z80 port %04x write %02x", a, d);
 146   a &= 0xc1;
 147   switch (a)
 148   {
 149     case 0x01:
 150       Pico.ms.io_ctl = d;
 151       break;
 152
 153     case 0x40:
 154     case 0x41:
 155       if ((d & 0x90) == 0x90 && Pico.snd.psg_line < Pico.m.scanline)
 156         PsndDoPSG(Pico.m.scanline);
 157       SN76496Write(d);
 158       break;
 159
 160     case 0x80:
 161       vdp_data_write(d);
 162       break;
 163
 164     case 0x81:
 165       vdp_ctl_write(d);
 166       break;
 167   }
 168 }
 169
 170 static int bank_mask;
 171
 172 static void write_bank(unsigned short a, unsigned char d)
 173 {
 174   elprintf(EL_Z80BNK, "bank %04x %02x @ %04x", a, d, z80_pc());
 175   switch (a & 0x0f)
 176   {
 177     case 0x0c:
 178       elprintf(EL_STATUS|EL_ANOMALY, "%02x written to control reg!", d);
 179       break;
 180     case 0x0d:
 181       if (d != 0)
 182         elprintf(EL_STATUS|EL_ANOMALY, "bank0 changed to %d!", d);
 183       break;
 184     case 0x0e:
 185       d &= bank_mask;
 186       z80_map_set(z80_read_map, 0x4000, 0x7fff, Pico.rom + (d << 14), 0);
 187 #ifdef _USE_CZ80
 188       Cz80_Set_Fetch(&CZ80, 0x4000, 0x7fff, (FPTR)Pico.rom + (d << 14));
 189 #endif
 190       break;
 191     case 0x0f:
 192       d &= bank_mask;
 193       z80_map_set(z80_read_map, 0x8000, 0xbfff, Pico.rom + (d << 14), 0);
 194 #ifdef _USE_CZ80
 195       Cz80_Set_Fetch(&CZ80, 0x8000, 0xbfff, (FPTR)Pico.rom + (d << 14));
 196 #endif
 197       break;
 198   }
 199   Pico.ms.carthw[a & 0x0f] = d;
 200 }
 201
 202 static void xwrite(unsigned int a, unsigned char d)
 203 {
 204   elprintf(EL_IO, "z80 write [%04x] %02x", a, d);
 205   if (a >= 0xc000)
 206     PicoMem.zram[a & 0x1fff] = d;
 207   if (a >= 0xfff8)
 208     write_bank(a, d);
 209 }
 210
 211 void PicoResetMS(void)
 212 {
 213   z80_reset();
 214   PsndReset(); // pal must be known here
 215 }
 216
 217 void PicoPowerMS(void)
 218 {
 219   int s, tmp;
 220
 221   memset(&PicoMem,0,sizeof(PicoMem));
 222   memset(&Pico.video,0,sizeof(Pico.video));
 223   memset(&Pico.m,0,sizeof(Pico.m));
 224   Pico.m.pal = 0;
 225
 226   // calculate a mask for bank writes.
 227   // ROM loader has aligned the size for us, so this is safe.
 228   s = 0; tmp = Pico.romsize;
 229   while ((tmp >>= 1) != 0)
 230     s++;
 231   if (Pico.romsize > (1 << s))
 232     s++;
 233   tmp = 1 << s;
 234   bank_mask = (tmp - 1) >> 14;
 235
 236   Pico.ms.carthw[0x0e] = 1;
 237   Pico.ms.carthw[0x0f] = 2;
 238
 239   PicoReset();
 240 }
 241
 242 void PicoMemSetupMS(void)
 243 {
 244   z80_map_set(z80_read_map, 0x0000, 0xbfff, Pico.rom, 0);
 245   z80_map_set(z80_read_map, 0xc000, 0xdfff, PicoMem.zram, 0);
 246   z80_map_set(z80_read_map, 0xe000, 0xffff, PicoMem.zram, 0);
 247
 248   z80_map_set(z80_write_map, 0x0000, 0xbfff, xwrite, 1);
 249   z80_map_set(z80_write_map, 0xc000, 0xdfff, PicoMem.zram, 0);
 250   z80_map_set(z80_write_map, 0xe000, 0xffff, xwrite, 1);
 251
 252 #ifdef _USE_DRZ80
 253   drZ80.z80_in = z80_sms_in;
 254   drZ80.z80_out = z80_sms_out;
 255 #endif
 256 #ifdef _USE_CZ80
 257   Cz80_Set_Fetch(&CZ80, 0x0000, 0xbfff, (FPTR)Pico.rom);
 258   Cz80_Set_Fetch(&CZ80, 0xc000, 0xdfff, (FPTR)PicoMem.zram);
 259   Cz80_Set_Fetch(&CZ80, 0xe000, 0xffff, (FPTR)PicoMem.zram);
 260   Cz80_Set_INPort(&CZ80, z80_sms_in);
 261   Cz80_Set_OUTPort(&CZ80, z80_sms_out);
 262 #endif
 263 }
 264
 265 void PicoStateLoadedMS(void)
 266 {
 267   write_bank(0xfffe, Pico.ms.carthw[0x0e]);
 268   write_bank(0xffff, Pico.ms.carthw[0x0f]);
 269 }
 270
 271 void PicoFrameMS(void)
 272 {
 273   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
 274   int is_pal = Pico.m.pal;
 275   int lines = is_pal ? 313 : 262;
 276   int cycles_line = is_pal ? 58020 : 58293; /* (226.6 : 227.7) * 256 */
 277   int cycles_done = 0, cycles_aim = 0;
 278   int skip = PicoIn.skipFrame;
 279   int lines_vis = 192;
 280   int hint; // Hint counter
 281   int nmi;
 282   int y;
 283
 284   PsndStartFrame();
 285
 286   nmi = (PicoIn.pad[0] >> 7) & 1;
 287   if (!Pico.ms.nmi_state && nmi)
 288     z80_nmi();
 289   Pico.ms.nmi_state = nmi;
 290
 291   PicoFrameStartMode4();
 292   hint = pv->reg[0x0a];
 293
 294   for (y = 0; y < lines; y++)
 295   {
 296     pv->v_counter = Pico.m.scanline = y;
 297     if (y > 218)
 298       pv->v_counter = y - 6;
 299
 300     if (y < lines_vis && !skip)
 301       PicoLineMode4(y);
 302
 303     if (y <= lines_vis)
 304     {
 305       if (--hint < 0)
 306       {
 307         hint = pv->reg[0x0a];
 308         pv->pending_ints |= 2;
 309         if (pv->reg[0] & 0x10) {
 310           elprintf(EL_INTS, "hint");
 311           z80_int_assert(1);
 312         }
 313       }
 314     }
 315     else if (y == lines_vis + 1) {
 316       pv->pending_ints |= 1;
 317       if (pv->reg[1] & 0x20) {
 318         elprintf(EL_INTS, "vint");
 319         z80_int_assert(1);
 320       }
 321     }
 322
 323     // 224 because of how it's done for MD...
 324     if (y == 224 && PicoIn.sndOut)
 325       PsndGetSamplesMS();
 326
 327     cycles_aim += cycles_line;
 328     cycles_done += z80_run((cycles_aim - cycles_done) >> 8) << 8;
 329   }
 330
 331   if (PicoIn.sndOut && Pico.snd.psg_line < lines)
 332     PsndDoPSG(lines - 1);
 333 }
 334
 335 void PicoFrameDrawOnlyMS(void)
 336 {
 337   int lines_vis = 192;
 338   int y;
 339
 340   PicoFrameStartMode4();
 341
 342   for (y = 0; y < lines_vis; y++)
 343     PicoLineMode4(y);
 344 }
 345
 346 // vim:ts=2:sw=2:expandtab