source/src/vm/pc9801/pc9801.h

   1 /*
   2         NEC PC-9801 Emulator 'ePC-9801'
   3         NEC PC-9801E/F/M Emulator 'ePC-9801E'
   4         NEC PC-98DO Emulator 'ePC-98DO'
   5
   6         Author : Takeda.Toshiya
   7         Date   : 2010.09.15-
   8
   9         [ virtual machine ]
  10 */
  11
  12 #ifndef _PC9801_H_
  13 #define _PC9801_H_
  14
  15 #if defined(_PC9801)
  16 #define DEVICE_NAME             "NEC PC-9801"
  17 #define CONFIG_NAME             "pc9801"
  18 #elif defined(_PC9801E)
  19 #define DEVICE_NAME             "NEC PC-9801E/F/M"
  20 #define CONFIG_NAME             "pc9801e"
  21 #elif defined(_PC9801U)
  22 #define DEVICE_NAME             "NEC PC-9801U"
  23 #define CONFIG_NAME             "pc9801u"
  24 #elif defined(_PC9801VF)
  25 #define DEVICE_NAME             "NEC PC-9801VF"
  26 #define CONFIG_NAME             "pc9801vf"
  27 #elif defined(_PC9801VM)
  28 #define DEVICE_NAME             "NEC PC-9801VM"
  29 #define CONFIG_NAME             "pc9801vm"
  30 #elif defined(_PC98DO)
  31 #define DEVICE_NAME             "NEC PC-98DO"
  32 #define CONFIG_NAME             "pc98do"
  33 #elif defined(_PC98DOPLUS)
  34 #define DEVICE_NAME             "NEC PC-98DO+"
  35 #define CONFIG_NAME             "pc98do+"
  36 #else
  37 #endif
  38
  39 #if defined(_PC9801) || defined(_PC9801E)
  40 #define SUPPORT_CMT_IF
  41 #define SUPPORT_2HD_FDD_IF
  42 #define SUPPORT_2DD_FDD_IF
  43 #define SUPPORT_320KB_FDD_IF
  44 #define SUPPORT_OLD_BUZZER
  45 #elif defined(_PC9801VF) || defined(_PC9801U)
  46 #define SUPPORT_2DD_FDD_IF
  47 #else
  48 #define SUPPORT_2HD_2DD_FDD_IF
  49 #endif
  50
  51 #if !(defined(_PC9801) || defined(_PC9801U))
  52 #define SUPPORT_2ND_VRAM
  53 #endif
  54 #if !(defined(_PC9801) || defined(_PC9801E))
  55 #define SUPPORT_16_COLORS
  56 #endif
  57
  58
  59 // PC-9801-86
  60 //#define SUPPORT_PC98_OPNA
  61
  62 #if defined(_PC98DO) || defined(_PC98DOPLUS)
  63 #define MODE_PC98       0
  64 #define MODE_PC88_V1S   1
  65 #define MODE_PC88_V1H   2
  66 #define MODE_PC88_V2    3
  67 #define MODE_PC88_N     4
  68 //#define SUPPORT_PC88_DICTIONARY
  69 #define SUPPORT_PC88_HIGH_CLOCK
  70 //#define SUPPORT_PC88_JOYSTICK
  71 #define PC88_EXRAM_BANKS        4
  72 #endif
  73 #if defined(_PC98DOPLUS)
  74 #define SUPPORT_PC88_OPNA
  75 #define SUPPORT_PC88_SB2
  76 #endif
  77
  78 // device informations for virtual machine
  79 #define FRAMES_PER_SEC          56.4
  80 #define LINES_PER_FRAME         440
  81 #if defined(_PC9801)
  82 #define CPU_CLOCKS              4992030
  83 #define PIT_CLOCK_5MHZ
  84 #elif defined(_PC9801E) || defined(_PC9801U) || defined(_PC9801VF)
  85 #define CPU_CLOCKS              7987248
  86 #define PIT_CLOCK_8MHZ
  87 #elif defined(_PC98DOPLUS)
  88 #define CPU_CLOCKS              15974496
  89 #define PIT_CLOCK_8MHZ
  90 #else
  91 #define CPU_CLOCKS              9984060
  92 #define PIT_CLOCK_5MHZ
  93 #endif
  94 #define SCREEN_WIDTH            640
  95 #define SCREEN_HEIGHT           400
  96 #define MAX_DRIVE               2
  97 #define UPD765A_NO_ST1_EN_OR_FOR_RESULT7
  98 #if defined(_PC98DO) || defined(_PC98DOPLUS)
  99 #define PC80S31K_NO_WAIT
 100 #endif
 101 #define UPD7220_MSB_FIRST
 102 #define UPD7220_HORIZ_FREQ      24830
 103 #if defined(_PC9801) || defined(_PC9801E)
 104 #define HAS_I86
 105 #elif defined(_PC98DOPLUS)
 106 #define HAS_V33A
 107 #else
 108 #define HAS_V30
 109 #endif
 110 #if defined(_PC98DO) || defined(_PC98DOPLUS)
 111 #define HAS_UPD4990A
 112 #define Z80_MEMORY_WAIT
 113 #endif
 114 #if defined(SUPPORT_PC98_OPNA) || defined(SUPPORT_PC88_OPNA)
 115 #define HAS_YM2608
 116 #endif
 117 #define I8259_MAX_CHIPS         2
 118 #define SINGLE_MODE_DMA
 119 #define MEMORY_ADDR_MAX         0x100000
 120 #define MEMORY_BANK_SIZE        0x800
 121 #define IO_ADDR_MAX             0x10000
 122 #define OVERRIDE_SOUND_FREQ_48000HZ     55467
 123 #define SUPPORT_VARIABLE_TIMING
 124
 125 // device informations for win32
 126 #if defined(_PC98DO) || defined(_PC98DOPLUS)
 127 #define USE_BOOT_MODE           5
 128 #define USE_DIPSWITCH
 129 #endif
 130 #if defined(_PC9801E) || defined(_PC9801VM) || defined(_PC98DO) || defined(_PC98DOPLUS)
 131 #define USE_CPU_TYPE            2
 132 #endif
 133 #define USE_FD1
 134 #define USE_FD2
 135 #if defined(_PC9801) || defined(_PC9801E)
 136 // for 640KB drives
 137 #define USE_FD3
 138 #define USE_FD4
 139 // for 320KB drives
 140 #define USE_FD5
 141 #define USE_FD6
 142 #elif defined(_PC98DO) || defined(_PC98DOPLUS)
 143 // for PC-8801 drives
 144 #define USE_FD3
 145 #define USE_FD4
 146 #endif
 147 #if defined(SUPPORT_CMT_IF) || defined(_PC98DO) || defined(_PC98DOPLUS)
 148 #define USE_TAPE
 149 #define TAPE_BINARY_ONLY
 150 #endif
 151 #define NOTIFY_KEY_DOWN
 152 #define USE_SHIFT_NUMPAD_KEY
 153 #define USE_ALT_F10_KEY
 154 #if defined(_PC98DO) || defined(_PC98DOPLUS)
 155 // slow enough for N88-\93ú\96{\8cêBASIC
 156 #define USE_AUTO_KEY            8
 157 #define USE_AUTO_KEY_RELEASE    10
 158 #define USE_MONITOR_TYPE        2
 159 #define USE_SCANLINE
 160 #else
 161 #define USE_AUTO_KEY            5
 162 #define USE_AUTO_KEY_RELEASE    6
 163 #endif
 164 #define USE_CRT_FILTER
 165 #define USE_SCREEN_ROTATE
 166 #define USE_ACCESS_LAMP
 167 #define USE_SOUND_DEVICE_TYPE   4
 168 #if defined(_PC98DO) || defined(_PC98DOPLUS)
 169 #if    defined(SUPPORT_PC98_OPNA) &&  defined(SUPPORT_PC88_OPNA)
 170 #define USE_SOUND_VOLUME        (4 + 1 + 1 + 4 + 1)
 171 #elif  defined(SUPPORT_PC98_OPNA) && !defined(SUPPORT_PC88_OPNA)
 172 #define USE_SOUND_VOLUME        (4 + 1 + 1 + 2 + 1)
 173 #elif !defined(SUPPORT_PC98_OPNA) &&  defined(SUPPORT_PC88_OPNA)
 174 #define USE_SOUND_VOLUME        (2 + 1 + 1 + 4 + 1)
 175 #elif !defined(SUPPORT_PC98_OPNA) && !defined(SUPPORT_PC88_OPNA)
 176 #define USE_SOUND_VOLUME        (2 + 1 + 1 + 2 + 1)
 177 #endif
 178 #else
 179 #if defined(SUPPORT_PC98_OPNA)
 180 #define USE_SOUND_VOLUME        (4 + 1 + 1)
 181 #else
 182 #define USE_SOUND_VOLUME        (2 + 1 + 1)
 183 #endif
 184 #endif
 185 #define USE_PRINTER
 186 #define USE_PRINTER_TYPE        4
 187 #define USE_DEBUGGER
 188 #define USE_STATE
 189 #define USE_MOUSE
 190 #define USE_JOYSTICK
 191 #define USE_CRT_MONITOR_4_3 1
 192
 193 #include "../../common.h"
 194 #include "../../fileio.h"
 195
 196 #ifdef USE_SOUND_VOLUME
 197 static const _TCHAR *sound_device_caption[] = {
 198 #if defined(SUPPORT_PC98_OPNA)
 199         _T("PC-9801-86 (FM)"), _T("PC-9801-86 (PSG)"), _T("PC-9801-86 (ADPCM)"), _T("PC-9801-86 (Rhythm)"),
 200 #else
 201         _T("PC-9801-26 (FM)"), _T("PC-9801-26 (PSG)"),
 202 #endif
 203         _T("PC-9801-14"), _T("Beep"),
 204 #if defined(_PC98DO) || defined(_PC98DOPLUS)
 205 #if defined(SUPPORT_PC88_OPNA)
 206         _T("PC-88 OPNA (FM)"), _T("PC-88 OPNA (PSG)"), _T("PC-88 OPNA (ADPCM)"), _T("PC-88 OPNA (Rhythm)"),
 207 #else
 208         _T("PC-88 OPN (FM)"), _T("PC-88 OPN (PSG)"),
 209 #endif
 210         _T("PC-88 Beep"),
 211 #endif
 212 };
 213 static const bool sound_device_monophonic[] = {
 214 #if defined(SUPPORT_PC98_OPNA)
 215         true, true, true, true,
 216 #else
 217         true, true,
 218 #endif
 219         false, false,
 220 #if defined(_PC98DO) || defined(_PC98DOPLUS)
 221 #if defined(SUPPORT_PC88_OPNA)
 222         true, true, true, true,
 223 #else
 224         true, true,
 225 #endif
 226         false,
 227 #endif
 228 };
 229 #endif
 230
 231 class EMU;
 232 class DEVICE;
 233 class EVENT;
 234
 235 #if defined(SUPPORT_OLD_BUZZER)
 236 class BEEP;
 237 #endif
 238 class I8237;
 239 class I8251;
 240 class I8253;
 241 class I8255;
 242 class I8259;
 243 class I286;
 244 class IO;
 245 class LS244;
 246 class MEMORY;
 247 class NOT;
 248 #if !defined(SUPPORT_OLD_BUZZER)
 249 class PCM1BIT;
 250 #endif
 251 class TMS3631;
 252 class UPD1990A;
 253 class UPD7220;
 254 class UPD765A;
 255 class YM2203;
 256
 257 #if defined(SUPPORT_CMT_IF)
 258 class CMT;
 259 #endif
 260 class DISPLAY;
 261 class FLOPPY;
 262 class FMSOUND;
 263 class JOYSTICK;
 264 class KEYBOARD;
 265 class MOUSE;
 266
 267 #if defined(SUPPORT_320KB_FDD_IF)
 268 // 320kb fdd drives
 269 class PC80S31K;
 270 class Z80;
 271 #endif
 272
 273 #if defined(_PC98DO) || defined(_PC98DOPLUS)
 274 class PC80S31K;
 275 class PC88;
 276 class Z80;
 277 #endif
 278
 279 class VM
 280 {
 281 protected:
 282         EMU* emu;
 283
 284         // devices
 285         EVENT* event;
 286
 287 #if defined(SUPPORT_OLD_BUZZER)
 288         BEEP* beep;
 289 #else
 290         PCM1BIT* beep;
 291 #endif
 292         DEVICE* printer;
 293         I8237* dma;
 294 #if defined(SUPPORT_CMT_IF)
 295         I8251* sio_cmt;
 296 #endif
 297         I8251* sio_rs;
 298         I8251* sio_kbd;
 299         I8253* pit;
 300 #if defined(SUPPORT_320KB_FDD_IF)
 301         I8255* pio_fdd;
 302 #endif
 303         I8255* pio_mouse;
 304         I8255* pio_sys;
 305         I8255* pio_prn;
 306         I8259* pic;
 307         I286* cpu;
 308         IO* io;
 309         LS244* dmareg1;
 310         LS244* dmareg2;
 311         LS244* dmareg3;
 312         LS244* dmareg0;
 313         LS244* rtcreg;
 314         MEMORY* memory;
 315         NOT* not_busy;
 316 #if defined(HAS_I86) || defined(HAS_V30)
 317         NOT* not_prn;
 318 #endif
 319         UPD1990A* rtc;
 320 #if defined(SUPPORT_2HD_FDD_IF)
 321         UPD765A* fdc_2hd;
 322 #endif
 323 #if defined(SUPPORT_2DD_FDD_IF)
 324         UPD765A* fdc_2dd;
 325 #endif
 326 #if defined(SUPPORT_2HD_2DD_FDD_IF)
 327         UPD765A* fdc;
 328 #endif
 329         UPD7220* gdc_chr;
 330         UPD7220* gdc_gfx;
 331         YM2203* opn;
 332
 333 #if defined(SUPPORT_CMT_IF)
 334         CMT* cmt;
 335 #endif
 336         DISPLAY* display;
 337         FLOPPY* floppy;
 338         FMSOUND* fmsound;
 339         JOYSTICK* joystick;
 340         KEYBOARD* keyboard;
 341         MOUSE* mouse;
 342
 343         // PC-9801-14
 344         TMS3631* tms3631;
 345         I8253* pit_14;
 346         I8255* pio_14;
 347         LS244* maskreg_14;
 348
 349 #if defined(SUPPORT_320KB_FDD_IF)
 350         // 320kb fdd drives
 351         I8255* pio_sub;
 352         PC80S31K *pc80s31k;
 353         UPD765A* fdc_sub;
 354         Z80* cpu_sub;
 355 #endif
 356
 357         // memory
 358         uint8 ram[0xa0000];
 359         uint8 ipl[0x18000];
 360         uint8 sound_bios[0x4000];
 361 #if defined(_PC9801) || defined(_PC9801E)
 362         uint8 fd_bios_2hd[0x1000];
 363         uint8 fd_bios_2dd[0x1000];
 364 #endif
 365         bool pit_clock_8mhz;
 366
 367         // sound
 368         int sound_device_type;
 369
 370 #if defined(_PC98DO) || defined(_PC98DOPLUS)
 371         EVENT* pc88event;
 372
 373         PC88* pc88;
 374         DEVICE* pc88prn;
 375         I8251* pc88sio;
 376         I8255* pc88pio;
 377         PCM1BIT* pc88pcm;
 378         UPD1990A* pc88rtc;
 379         YM2203* pc88opn;
 380         Z80* pc88cpu;
 381
 382         PC80S31K* pc88sub;
 383         I8255* pc88pio_sub;
 384         UPD765A* pc88fdc_sub;
 385         Z80* pc88cpu_sub;
 386
 387         int boot_mode;
 388 #endif
 389
 390 public:
 391         // ----------------------------------------
 392         // initialize
 393         // ----------------------------------------
 394
 395         VM(EMU* parent_emu);
 396         ~VM();
 397
 398         // ----------------------------------------
 399         // for emulation class
 400         // ----------------------------------------
 401
 402         // drive virtual machine
 403         void reset();
 404         void run();
 405         double frame_rate();
 406
 407 #ifdef USE_DEBUGGER
 408         // debugger
 409         DEVICE *get_cpu(int index);
 410 #endif
 411
 412         // draw screen
 413         void draw_screen();
 414         int access_lamp();
 415
 416         // sound generation
 417         void initialize_sound(int rate, int samples);
 418         uint16* create_sound(int* extra_frames);
 419         int sound_buffer_ptr();
 420 #ifdef USE_SOUND_VOLUME
 421         void set_sound_device_volume(int ch, int decibel_l, int decibel_r);
 422 #endif
 423
 424         // notify key
 425         void key_down(int code, bool repeat);
 426         void key_up(int code);
 427
 428         // user interface
 429         void open_disk(int drv, const _TCHAR* file_path, int bank);
 430         void close_disk(int drv);
 431         bool disk_inserted(int drv);
 432         void set_disk_protected(int drv, bool value);
 433         bool get_disk_protected(int drv);
 434 #if defined(SUPPORT_CMT_IF) || defined(_PC98DO) || defined(_PC98DOPLUS)
 435         void play_tape(const _TCHAR* file_path);
 436         void rec_tape(const _TCHAR* file_path);
 437         void close_tape();
 438         bool tape_inserted();
 439 #endif
 440         bool now_skip();
 441
 442         void update_config();
 443         void save_state(FILEIO* state_fio);
 444         bool load_state(FILEIO* state_fio);
 445
 446         // ----------------------------------------
 447         // for each device
 448         // ----------------------------------------
 449
 450         // devices
 451         DEVICE* get_device(int id);
 452         DEVICE* dummy;
 453         DEVICE* first_device;
 454         DEVICE* last_device;
 455 };
 456
 457 #endif