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  * - remaining status flags (OVR/COL)
  12  * - RAM support in mapper
  13  * - region support
  14  * - SN76496 DAC-like usage
  15  * - H counter
  16  */
  17 #include "pico_int.h"
  18 #include "memory.h"
  19 #include "sound/sn76496.h"
  20
  21 static unsigned char vdp_data_read(void)
  22 {
  23   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
  24   unsigned char d;
  25
  26   d = Pico.vramb[pv->addr];
  27   pv->addr = (pv->addr + 1) & 0x3fff;
  28   pv->pending = 0;
  29   return d;
  30 }
  31
  32 static unsigned char vdp_ctl_read(void)
  33 {
  34   unsigned char d = Pico.video.pending_ints << 7;
  35   Pico.video.pending = 0;
  36   Pico.video.pending_ints = 0;
  37
  38   elprintf(EL_SR, "VDP sr: %02x", d);
  39   return d;
  40 }
  41
  42 static void vdp_data_write(unsigned char d)
  43 {
  44   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
  45
  46   if (pv->type == 3) {
  47     Pico.cram[pv->addr & 0x1f] = d;
  48     Pico.m.dirtyPal = 1;
  49   } else {
  50     Pico.vramb[pv->addr] = d;
  51   }
  52   pv->addr = (pv->addr + 1) & 0x3fff;
  53
  54   pv->pending = 0;
  55 }
  56
  57 static void vdp_ctl_write(unsigned char d)
  58 {
  59   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
  60
  61   if (pv->pending) {
  62     if ((d >> 6) == 2) {
  63       pv->reg[d & 0x0f] = pv->addr;
  64       elprintf(EL_IO, "  VDP r%02x=%02x", d & 0x0f, pv->addr & 0xff);
  65     }
  66     pv->type = d >> 6;
  67     pv->addr &= 0x00ff;
  68     pv->addr |= (d & 0x3f) << 8;
  69   } else {
  70     pv->addr &= 0x3f00;
  71     pv->addr |= d;
  72   }
  73   pv->pending ^= 1;
  74 }
  75
  76 static unsigned char z80_sms_in(unsigned short a)
  77 {
  78   unsigned char d = 0;
  79
  80   elprintf(EL_IO, "z80 port %04x read", a);
  81   a &= 0xc1;
  82   switch (a)
  83   {
  84     case 0x00:
  85     case 0x01:
  86       d = 0xff;
  87       break;
  88
  89     case 0x40: /* V counter */
  90       d = Pico.video.v_counter;
  91       elprintf(EL_HVCNT, "V counter read: %02x", d);
  92       break;
  93
  94     case 0x41: /* H counter */
  95       d = Pico.m.rotate++;
  96       elprintf(EL_HVCNT, "H counter read: %02x", d);
  97       break;
  98
  99     case 0x80:
 100       d = vdp_data_read();
 101       break;
 102
 103     case 0x81:
 104       d = vdp_ctl_read();
 105       break;
 106
 107     case 0xc0: /* I/O port A and B */
 108       d = ~((PicoPad[0] & 0x3f) | (PicoPad[1] << 6));
 109       break;
 110
 111     case 0xc1: /* I/O port B and miscellaneous */
 112       d = (Pico.ms.io_ctl & 0x80) | ((Pico.ms.io_ctl << 1) & 0x40) | 0x30;
 113       d |= ~(PicoPad[1] >> 2) & 0x0f;
 114       break;
 115   }
 116
 117   elprintf(EL_IO, "ret = %02x", d);
 118   return d;
 119 }
 120
 121 static void z80_sms_out(unsigned short a, unsigned char d)
 122 {
 123   elprintf(EL_IO, "z80 port %04x write %02x", a, d);
 124   a &= 0xc1;
 125   switch (a)
 126   {
 127     case 0x01:
 128       Pico.ms.io_ctl = d;
 129       break;
 130
 131     case 0x40:
 132     case 0x41:
 133       if (PicoOpt & POPT_EN_PSG)
 134         SN76496Write(d);
 135       break;
 136
 137     case 0x80:
 138       vdp_data_write(d);
 139       break;
 140
 141     case 0x81:
 142       vdp_ctl_write(d);
 143       break;
 144   }
 145 }
 146
 147 static int bank_mask;
 148
 149 static void write_bank(unsigned short a, unsigned char d)
 150 {
 151   elprintf(EL_Z80BNK, "bank %04x %02x @ %04x", a, d, z80_pc());
 152   switch (a & 0x0f)
 153   {
 154     case 0x0c:
 155       elprintf(EL_STATUS|EL_ANOMALY, "%02x written to control reg!", d);
 156       break;
 157     case 0x0d:
 158       if (d != 0)
 159         elprintf(EL_STATUS|EL_ANOMALY, "bank0 changed to %d!", d);
 160       break;
 161     case 0x0e:
 162       d &= bank_mask;
 163       z80_map_set(z80_read_map, 0x4000, 0x7fff, Pico.rom + (d << 14), 0);
 164 #ifdef _USE_CZ80
 165       Cz80_Set_Fetch(&CZ80, 0x4000, 0x7fff, (FPTR)Pico.rom + (d << 14));
 166 #endif
 167       break;
 168     case 0x0f:
 169       d &= bank_mask;
 170       z80_map_set(z80_read_map, 0x8000, 0xbfff, Pico.rom + (d << 14), 0);
 171 #ifdef _USE_CZ80
 172       Cz80_Set_Fetch(&CZ80, 0x8000, 0xbfff, (FPTR)Pico.rom + (d << 14));
 173 #endif
 174       break;
 175   }
 176   Pico.ms.carthw[a & 0x0f] = d;
 177 }
 178
 179 static void xwrite(unsigned int a, unsigned char d)
 180 {
 181   elprintf(EL_IO, "z80 write [%04x] %02x", a, d);
 182   if (a >= 0xc000)
 183     Pico.zram[a & 0x1fff] = d;
 184   if (a >= 0xfff8)
 185     write_bank(a, d);
 186 }
 187
 188 void PicoResetMS(void)
 189 {
 190   z80_reset();
 191   PsndReset(); // pal must be known here
 192 }
 193
 194 void PicoPowerMS(void)
 195 {
 196   int s, tmp;
 197
 198   memset(&Pico.ram,0,(unsigned char *)&Pico.rom - Pico.ram);
 199   memset(&Pico.video,0,sizeof(Pico.video));
 200   memset(&Pico.m,0,sizeof(Pico.m));
 201   Pico.m.pal = 0;
 202
 203   // calculate a mask for bank writes.
 204   // ROM loader has aligned the size for us, so this is safe.
 205   s = 0; tmp = Pico.romsize;
 206   while ((tmp >>= 1) != 0)
 207     s++;
 208   if (Pico.romsize > (1 << s))
 209     s++;
 210   tmp = 1 << s;
 211   bank_mask = (tmp - 1) >> 14;
 212
 213   Pico.ms.carthw[0x0e] = 1;
 214   Pico.ms.carthw[0x0f] = 2;
 215
 216   PicoReset();
 217 }
 218
 219 void PicoMemSetupMS(void)
 220 {
 221   z80_map_set(z80_read_map, 0x0000, 0xbfff, Pico.rom, 0);
 222   z80_map_set(z80_read_map, 0xc000, 0xdfff, Pico.zram, 0);
 223   z80_map_set(z80_read_map, 0xe000, 0xffff, Pico.zram, 0);
 224
 225   z80_map_set(z80_write_map, 0x0000, 0xbfff, xwrite, 1);
 226   z80_map_set(z80_write_map, 0xc000, 0xdfff, Pico.zram, 0);
 227   z80_map_set(z80_write_map, 0xe000, 0xffff, xwrite, 1);
 228
 229 #ifdef _USE_DRZ80
 230   drZ80.z80_in = z80_sms_in;
 231   drZ80.z80_out = z80_sms_out;
 232 #endif
 233 #ifdef _USE_CZ80
 234   Cz80_Set_Fetch(&CZ80, 0x0000, 0xbfff, (FPTR)Pico.rom);
 235   Cz80_Set_Fetch(&CZ80, 0xc000, 0xdfff, (FPTR)Pico.zram);
 236   Cz80_Set_Fetch(&CZ80, 0xe000, 0xffff, (FPTR)Pico.zram);
 237   Cz80_Set_INPort(&CZ80, z80_sms_in);
 238   Cz80_Set_OUTPort(&CZ80, z80_sms_out);
 239 #endif
 240 }
 241
 242 void PicoStateLoadedMS(void)
 243 {
 244   write_bank(0xfffe, Pico.ms.carthw[0x0e]);
 245   write_bank(0xffff, Pico.ms.carthw[0x0f]);
 246 }
 247
 248 void PicoFrameMS(void)
 249 {
 250   struct PicoVideo *pv = &Pico.video;
 251   int is_pal = Pico.m.pal;
 252   int lines = is_pal ? 313 : 262;
 253   int cycles_line = is_pal ? 58020 : 58293; /* (226.6 : 227.7) * 256 */
 254   int cycles_done = 0, cycles_aim = 0;
 255   int skip = PicoSkipFrame;
 256   int lines_vis = 192;
 257   int hint; // Hint counter
 258   int nmi;
 259   int y;
 260
 261   nmi = (PicoPad[0] >> 7) & 1;
 262   if (!Pico.ms.nmi_state && nmi)
 263     z80_nmi();
 264   Pico.ms.nmi_state = nmi;
 265
 266   PicoFrameStartMode4();
 267   hint = pv->reg[0x0a];
 268
 269   for (y = 0; y < lines; y++)
 270   {
 271     pv->v_counter = Pico.m.scanline = y;
 272     if (y > 218)
 273       pv->v_counter = y - 6;
 274
 275     if (y < lines_vis && !skip)
 276       PicoLineMode4(y);
 277
 278     if (y <= lines_vis)
 279     {
 280       if (--hint < 0)
 281       {
 282         hint = pv->reg[0x0a];
 283         pv->pending_ints |= 2;
 284         if (pv->reg[0] & 0x10) {
 285           elprintf(EL_INTS, "hint");
 286           z80_int();
 287         }
 288       }
 289     }
 290     else if (y == lines_vis + 1) {
 291       pv->pending_ints |= 1;
 292       if (pv->reg[1] & 0x20) {
 293         elprintf(EL_INTS, "vint");
 294         z80_int();
 295       }
 296     }
 297
 298     cycles_aim += cycles_line;
 299     cycles_done += z80_run((cycles_aim - cycles_done) >> 8) << 8;
 300   }
 301
 302   if (PsndOut)
 303     PsndGetSamplesMS();
 304 }
 305
 306 void PicoFrameDrawOnlyMS(void)
 307 {
 308   int lines_vis = 192;
 309   int y;
 310
 311   PicoFrameStartMode4();
 312
 313   for (y = 0; y < lines_vis; y++)
 314     PicoLineMode4(y);
 315 }
 316