source/src/vm/sn76489an.cpp

   1 /*
   2         Skelton for retropc emulator
   3
   4         Author : Takeda.Toshiya
   5         Date   : 2006.08.18 -
   6
   7         [ SN76489AN ]
   8 */
   9
  10 #include "sn76489an.h"
  11
  12 #ifdef HAS_SN76489
  13 // SN76489
  14 #define NOISE_FB        0x4000
  15 #define NOISE_DST_TAP   1
  16 #define NOISE_SRC_TAP   2
  17 #else
  18 // SN76489A, SN76496
  19 #define NOISE_FB        0x10000
  20 #define NOISE_DST_TAP   4
  21 #define NOISE_SRC_TAP   8
  22 #endif
  23 #define NOISE_MODE      ((regs[6] & 4) ? 1 : 0)
  24
  25 void SN76489AN::initialize()
  26 {
  27         mute = false;
  28         cs = we = true;
  29 }
  30
  31 void SN76489AN::reset()
  32 {
  33         for(int i = 0; i < 4; i++) {
  34                 ch[i].count = 0;
  35                 ch[i].period = 1;
  36                 ch[i].volume = 0;
  37                 ch[i].signal = false;
  38         }
  39         for(int i = 0; i < 8; i += 2) {
  40                 regs[i + 0] = 0;
  41                 regs[i + 1] = 0x0f;     // volume = 0
  42         }
  43         noise_gen = NOISE_FB;
  44         ch[3].signal = false;
  45 }
  46
  47 void SN76489AN::write_io8(uint32 addr, uint32 data)
  48 {
  49         if(data & 0x80) {
  50                 index = (data >> 4) & 7;
  51                 int c = index >> 1;
  52
  53                 switch(index & 7) {
  54                 case 0: case 2: case 4:
  55                         // tone : frequency
  56                         regs[index] = (regs[index] & 0x3f0) | (data & 0x0f);
  57                         ch[c].period = regs[index] ? regs[index] : 0x400;
  58 //                      ch[c].count = 0;
  59                         break;
  60                 case 1: case 3: case 5: case 7:
  61                         // tone / noise : volume
  62                         regs[index] = data & 0x0f;
  63                         ch[c].volume = volume_table[data & 0x0f];
  64                         break;
  65                 case 6:
  66                         // noise : frequency, mode
  67                         regs[6] = data;
  68                         data &= 3;
  69                         ch[3].period = (data == 3) ? (ch[2].period << 1) : (1 << (data + 5));
  70 //                      ch[3].count = 0;
  71                         noise_gen = NOISE_FB;
  72                         ch[3].signal = false;
  73                         break;
  74                 }
  75         } else {
  76                 int c = index >> 1;
  77
  78                 switch(index & 0x07) {
  79                 case 0: case 2: case 4:
  80                         // tone : frequency
  81                         regs[index] = (regs[index] & 0x0f) | (((uint16)data << 4) & 0x3f0);
  82                         ch[c].period = regs[index] ? regs[index] : 0x400;
  83 //                      ch[c].count = 0;
  84                         // update noise shift frequency
  85                         if(index == 4 && (regs[6] & 3) == 3) {
  86                                 ch[3].period = ch[2].period << 1;
  87                         }
  88                         break;
  89                 }
  90         }
  91 }
  92
  93 void SN76489AN::write_signal(int id, uint32 data, uint32 mask)
  94 {
  95         if(id == SIG_SN76489AN_MUTE) {
  96                 mute = ((data & mask) != 0);
  97         } else if(id == SIG_SN76489AN_DATA) {
  98                 val = data & mask;
  99         } else if(id == SIG_SN76489AN_CS) {
 100                 bool next = ((data & mask) != 0);
 101                 if(cs != next) {
 102                         if(!(cs = next) && !we) {
 103                                 write_io8(0, val);
 104                         }
 105                 }
 106         } else if(id == SIG_SN76489AN_CS) {
 107                 bool next = ((data & mask) != 0);
 108                 if(cs != next) {
 109                         cs = next;
 110                         if(!cs && !we) {
 111                                 write_io8(0, val);
 112                         }
 113                 }
 114         } else if(id == SIG_SN76489AN_WE) {
 115                 bool next = ((data & mask) != 0);
 116                 if(we != next) {
 117                         we = next;
 118                         if(!cs && !we) {
 119                                 write_io8(0, val);
 120                         }
 121                 }
 122         }
 123 }
 124
 125 void SN76489AN::mix(int32* buffer, int cnt)
 126 {
 127         if(mute) {
 128                 return;
 129         }
 130         for(int i = 0; i < cnt; i++) {
 131                 int32 vol_l = 0, vol_r = 0;
 132                 for(int j = 0; j < 4; j++) {
 133                         if(!ch[j].volume) {
 134                                 continue;
 135                         }
 136                         bool prev_signal = ch[j].signal;
 137                         int prev_count = ch[j].count;
 138                         ch[j].count -= diff;
 139                         if(ch[j].count < 0) {
 140                                 ch[j].count += ch[j].period << 8;
 141                                 if(j == 3) {
 142                                         if(((noise_gen & NOISE_DST_TAP) ? 1 : 0) ^ (((noise_gen & NOISE_SRC_TAP) ? 1 : 0) * NOISE_MODE)) {
 143                                                 noise_gen >>= 1;
 144                                                 noise_gen |= NOISE_FB;
 145                                         } else {
 146                                                 noise_gen >>= 1;
 147                                         }
 148                                         ch[3].signal = ((noise_gen & 1) != 0);
 149                                 } else {
 150                                         ch[j].signal = !ch[j].signal;
 151                                 }
 152                         }
 153                         int32 sample = (prev_signal != ch[j].signal && prev_count < diff) ? (ch[j].volume * (2 * prev_count - diff)) / diff : ch[j].volume;
 154                         int32 vol_tmp_l = apply_volume(sample, volume_l);
 155                         int32 vol_tmp_r = apply_volume(sample, volume_r);
 156
 157                         vol_l += prev_signal ? vol_tmp_l : -vol_tmp_l;
 158                         vol_r += prev_signal ? vol_tmp_r : -vol_tmp_r;
 159                 }
 160                 *buffer++ += vol_l; // L
 161                 *buffer++ += vol_r; // R
 162         }
 163 }
 164
 165 void SN76489AN::set_volume(int ch, int decibel_l, int decibel_r)
 166 {
 167         volume_l = decibel_to_volume(decibel_l);
 168         volume_r = decibel_to_volume(decibel_r);
 169 }
 170
 171 void SN76489AN::init(int rate, int clock, int volume)
 172 {
 173         // create gain
 174         double vol = volume;
 175         for(int i = 0; i < 15; i++) {
 176                 volume_table[i] = (int)vol;
 177                 vol /= 1.258925412;
 178         }
 179         volume_table[15] = 0;
 180         diff = (int)(16.0 * (double)clock / (double)rate + 0.5);
 181 }
 182
 183 #define STATE_VERSION   1
 184
 185 void SN76489AN::save_state(FILEIO* state_fio)
 186 {
 187         state_fio->FputUint32(STATE_VERSION);
 188         state_fio->FputInt32(this_device_id);
 189
 190         state_fio->Fwrite(regs, sizeof(regs), 1);
 191         state_fio->FputInt32(index);
 192         state_fio->Fwrite(ch, sizeof(ch), 1);
 193         state_fio->FputUint32(noise_gen);
 194         state_fio->FputBool(mute);
 195         state_fio->FputBool(cs);
 196         state_fio->FputBool(we);
 197         state_fio->FputUint8(val);
 198 }
 199
 200 bool SN76489AN::load_state(FILEIO* state_fio)
 201 {
 202         if(state_fio->FgetUint32() != STATE_VERSION) {
 203                 return false;
 204         }
 205         if(state_fio->FgetInt32() != this_device_id) {
 206                 return false;
 207         }
 208         state_fio->Fread(regs, sizeof(regs), 1);
 209         index = state_fio->FgetInt32();
 210         state_fio->Fwrite(ch, sizeof(ch), 1);
 211         noise_gen = state_fio->FgetUint32();
 212         mute = state_fio->FgetBool();
 213         cs = state_fio->FgetBool();
 214         we = state_fio->FgetBool();
 215         val = state_fio->FgetUint8();
 216         return true;
 217 }
 218