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