source/src/vm/mz5500/mz5500.cpp

   1 /*
   2         SHARP MZ-5500 Emulator 'EmuZ-5500'
   3
   4         Author : Takeda.Toshiya
   5         Date   : 2008.04.10 -
   6
   7         [ virtual machine ]
   8 */
   9
  10 #include "mz5500.h"
  11 #include "../../emu.h"
  12 #include "../device.h"
  13 #include "../event.h"
  14
  15 #include "../disk.h"
  16 #include "../i8237.h"
  17 #include "../i8255.h"
  18 #include "../i8259.h"
  19 #include "../i286.h"
  20 #include "../io.h"
  21 #include "../ls393.h"
  22 #include "../mz1p17.h"
  23 #include "../not.h"
  24 #include "../prnfile.h"
  25 #include "../rp5c01.h"
  26 #include "../upd7220.h"
  27 #include "../upd765a.h"
  28 #include "../ym2203.h"
  29 #include "../z80ctc.h"
  30 #include "../z80sio.h"
  31
  32 #ifdef USE_DEBUGGER
  33 #include "../debugger.h"
  34 #endif
  35
  36 #include "display.h"
  37 #include "keyboard.h"
  38 #include "memory.h"
  39 #include "sysport.h"
  40
  41 // ----------------------------------------------------------------------------
  42 // initialize
  43 // ----------------------------------------------------------------------------
  44
  45 VM::VM(EMU* parent_emu) : emu(parent_emu)
  46 {
  47         // create devices
  48         first_device = last_device = NULL;
  49         dummy = new DEVICE(this, emu);  // must be 1st device
  50         event = new EVENT(this, emu);   // must be 2nd device
  51
  52         if(config.printer_device_type == 0) {
  53                 printer = new PRNFILE(this, emu);
  54         } else if(config.printer_device_type == 1) {
  55                 printer = new MZ1P17(this, emu);
  56         } else {
  57                 printer = dummy;
  58         }
  59         dma = new I8237(this, emu);
  60         pio = new I8255(this, emu);
  61         pic = new I8259(this, emu);
  62         cpu = new I286(this, emu);
  63         io = new IO(this, emu);
  64         div = new LS393(this, emu);
  65         not_data1 = new NOT(this, emu);
  66         not_data2 = new NOT(this, emu);
  67         not_data3 = new NOT(this, emu);
  68         not_data4 = new NOT(this, emu);
  69         not_data5 = new NOT(this, emu);
  70         not_data6 = new NOT(this, emu);
  71         not_data7 = new NOT(this, emu);
  72         not_data8 = new NOT(this, emu);
  73         not_busy = new NOT(this, emu);
  74         rtc = new RP5C01(this, emu);
  75         gdc = new UPD7220(this, emu);
  76         fdc = new UPD765A(this, emu);
  77         psg = new YM2203(this, emu);    // AY-3-8912
  78         ctc0 = new Z80CTC(this, emu);
  79 #if defined(_MZ6500) || defined(_MZ6550)
  80         ctc1 = new Z80CTC(this, emu);
  81 #endif
  82         sio = new Z80SIO(this, emu);
  83
  84         display = new DISPLAY(this, emu);
  85         keyboard = new KEYBOARD(this, emu);
  86         memory = new MEMORY(this, emu);
  87         sysport = new SYSPORT(this, emu);
  88
  89         // set contexts
  90         event->set_context_cpu(cpu);
  91         event->set_context_sound(psg);
  92
  93         if(config.printer_device_type == 0) {
  94                 PRNFILE *prnfile = (PRNFILE *)printer;
  95                 prnfile->set_context_busy(not_busy, SIG_NOT_INPUT, 1);
  96                 prnfile->set_context_ack(pio, SIG_I8255_PORT_C, 0x40);
  97         } else if(config.printer_device_type == 1) {
  98                 MZ1P17 *mz1p17 = (MZ1P17 *)printer;
  99                 mz1p17->mode = MZ1P17_MODE_MZ1;
 100                 mz1p17->set_context_busy(not_busy, SIG_NOT_INPUT, 1);
 101                 mz1p17->set_context_ack(pio, SIG_I8255_PORT_C, 0x40);
 102         }
 103         dma->set_context_memory(memory);
 104         dma->set_context_ch1(fdc);
 105         pio->set_context_port_a(not_data1, SIG_NOT_INPUT, 0x01, 0);
 106         pio->set_context_port_a(not_data2, SIG_NOT_INPUT, 0x02, 0);
 107         pio->set_context_port_a(not_data3, SIG_NOT_INPUT, 0x04, 0);
 108         pio->set_context_port_a(not_data4, SIG_NOT_INPUT, 0x08, 0);
 109         pio->set_context_port_a(not_data5, SIG_NOT_INPUT, 0x10, 0);
 110         pio->set_context_port_a(not_data6, SIG_NOT_INPUT, 0x20, 0);
 111         pio->set_context_port_a(not_data7, SIG_NOT_INPUT, 0x40, 0);
 112         pio->set_context_port_a(not_data8, SIG_NOT_INPUT, 0x80, 0);
 113         pio->set_context_port_c(keyboard, SIG_KEYBOARD_INPUT, 0x03, 0);
 114         pio->set_context_port_c(pic, SIG_I8259_IR2 | SIG_I8259_CHIP0, 0x08, 0);
 115         pio->set_context_port_c(printer, SIG_PRINTER_STROBE, 0x20, 0);
 116         pic->set_context_cpu(cpu);
 117         div->set_context_2qb(ctc0, SIG_Z80CTC_TRIG_3, 1);
 118 #if defined(_MZ6500) || defined(_MZ6550)
 119         div->set_context_1qb(ctc1, SIG_Z80CTC_TRIG_0, 1);
 120         div->set_context_2qb(ctc1, SIG_Z80CTC_TRIG_1, 1);
 121         div->set_context_2qb(ctc1, SIG_Z80CTC_TRIG_2, 1);
 122         div->set_context_2qd(ctc1, SIG_Z80CTC_TRIG_3, 1);
 123 #endif
 124         rtc->set_context_alarm(pic, SIG_I8259_IR0 | SIG_I8259_CHIP1, 1);
 125         gdc->set_vram_ptr(memory->get_vram(), 0x80000);
 126         gdc->set_context_vsync(pic, SIG_I8259_IR0 | SIG_I8259_CHIP0, 1);
 127         fdc->set_context_irq(pic, SIG_I8259_IR1 | SIG_I8259_CHIP1, 1);
 128         fdc->set_context_drq(dma, SIG_I8237_CH1, 1);
 129         psg->set_context_port_a(pic, SIG_I8259_IR7 | SIG_I8259_CHIP0, 0x20, 0);
 130         psg->set_context_port_a(pic, SIG_I8259_IR7 | SIG_I8259_CHIP1, 0x40, 0);
 131         psg->set_context_port_a(memory, SIG_MEMORY_BANK, 0xe0, 0);
 132         ctc0->set_context_intr(pic, SIG_I8259_IR5 | SIG_I8259_CHIP0);
 133         ctc0->set_context_zc0(div, SIG_LS393_CLK, 1);
 134         ctc0->set_context_zc1(sio, SIG_Z80SIO_TX_CLK_CH0, 1);
 135         ctc0->set_context_zc1(sio, SIG_Z80SIO_RX_CLK_CH0, 1);
 136         ctc0->set_context_zc2(sio, SIG_Z80SIO_TX_CLK_CH1, 1);
 137         ctc0->set_context_zc2(sio, SIG_Z80SIO_RX_CLK_CH1, 1);
 138 #if defined(_MZ6500) || defined(_MZ6550)
 139         ctc0->set_context_child(ctc1);
 140         ctc1->set_context_intr(pic, SIG_I8259_IR5 | SIG_I8259_CHIP0);
 141 #endif
 142         sio->set_context_intr(pic, SIG_I8259_IR1 | SIG_I8259_CHIP0);
 143
 144         not_data1->set_context_out(printer, SIG_PRINTER_DATA, 0x01);
 145         not_data2->set_context_out(printer, SIG_PRINTER_DATA, 0x02);
 146         not_data3->set_context_out(printer, SIG_PRINTER_DATA, 0x04);
 147         not_data4->set_context_out(printer, SIG_PRINTER_DATA, 0x08);
 148         not_data5->set_context_out(printer, SIG_PRINTER_DATA, 0x10);
 149         not_data6->set_context_out(printer, SIG_PRINTER_DATA, 0x20);
 150         not_data7->set_context_out(printer, SIG_PRINTER_DATA, 0x40);
 151         not_data8->set_context_out(printer, SIG_PRINTER_DATA, 0x80);
 152         not_busy->set_context_out(pio, SIG_I8255_PORT_B, 0x01);
 153         display->set_vram_ptr(memory->get_vram());
 154         display->set_sync_ptr(gdc->get_sync());
 155         display->set_ra_ptr(gdc->get_ra());
 156         display->set_cs_ptr(gdc->get_cs());
 157         display->set_ead_ptr(gdc->get_ead());
 158         keyboard->set_context_pio(pio);
 159         keyboard->set_context_pic(pic);
 160         memory->set_context_cpu(cpu);
 161         sysport->set_context_fdc(fdc);
 162         sysport->set_context_ctc(ctc0);
 163         sysport->set_context_sio(sio);
 164
 165         // cpu bus
 166         cpu->set_context_mem(memory);
 167         cpu->set_context_io(io);
 168         cpu->set_context_intr(pic);
 169 #ifdef SINGLE_MODE_DMA
 170         cpu->set_context_dma(dma);
 171 #endif
 172 #ifdef USE_DEBUGGER
 173         cpu->set_context_debugger(new DEBUGGER(this, emu));
 174 #endif
 175
 176         // i/o bus
 177         io->set_iomap_range_rw(0x00, 0x0f, dma);
 178         io->set_iomap_range_rw(0x10, 0x1f, pio);
 179         io->set_iomap_range_rw(0x20, 0x2f, fdc);
 180         for(int i = 0x30; i < 0x40; i += 2) {
 181                 io->set_iomap_alias_rw(i, pic, I8259_ADDR_CHIP0 | ((i >> 1) & 1));
 182         }
 183         for(int i = 0x40; i < 0x50; i += 2) {
 184                 io->set_iomap_alias_rw(i, pic, I8259_ADDR_CHIP1 | ((i >> 1) & 1));
 185         }
 186         io->set_iomap_range_w(0x50, 0x5f, memory);
 187         io->set_iomap_range_r(0x60, 0x6f, sysport);
 188         io->set_iomap_range_w(0x70, 0x7f, sysport);
 189 #if defined(_MZ6500) || defined(_MZ6550)
 190         io->set_iomap_single_rw(0xcd, memory);
 191 #endif
 192         for(int i = 0x100; i < 0x110; i += 2) {
 193                 io->set_iomap_alias_rw(i, gdc, (i >> 1) & 1);
 194         }
 195         io->set_iomap_range_rw(0x110, 0x17f, display);
 196         io->set_iomap_range_rw(0x200, 0x20f, sio);
 197         io->set_iomap_range_rw(0x210, 0x21f, ctc0);
 198         io->set_iomap_range_rw(0x220, 0x22f, rtc);
 199         for(int i = 0x230; i < 0x240; i++) {
 200                 io->set_iomap_alias_rw(i, psg, ~i & 1);
 201         }
 202         io->set_iomap_range_r(0x240, 0x25f, sysport);
 203         io->set_iomap_range_w(0x260, 0x26f, sysport);
 204         io->set_iomap_range_r(0x270, 0x27f, sysport);
 205
 206         // initialize all devices
 207         for(DEVICE* device = first_device; device; device = device->next_device) {
 208                 device->initialize();
 209         }
 210         for(int i = 0; i < 4; i++) {
 211 #if defined(_MZ6500) || defined(_MZ6550)
 212                 fdc->set_drive_type(i, DRIVE_TYPE_2HD);
 213 #else
 214                 fdc->set_drive_type(i, DRIVE_TYPE_2D);
 215 #endif
 216         }
 217 }
 218
 219 VM::~VM()
 220 {
 221         // delete all devices
 222         for(DEVICE* device = first_device; device;) {
 223                 DEVICE *next_device = device->next_device;
 224                 device->release();
 225                 delete device;
 226                 device = next_device;
 227         }
 228 }
 229
 230 DEVICE* VM::get_device(int id)
 231 {
 232         for(DEVICE* device = first_device; device; device = device->next_device) {
 233                 if(device->this_device_id == id) {
 234                         return device;
 235                 }
 236         }
 237         return NULL;
 238 }
 239
 240 // ----------------------------------------------------------------------------
 241 // drive virtual machine
 242 // ----------------------------------------------------------------------------
 243
 244 void VM::reset()
 245 {
 246         // reset all devices
 247         for(DEVICE* device = first_device; device; device = device->next_device) {
 248                 device->reset();
 249         }
 250         not_busy->write_signal(SIG_NOT_INPUT, 0, 0);            // busy = low
 251         pio->write_signal(SIG_I8255_PORT_B, 0x03, 0x07);        // busy = ~(low), pe = ~(low), pdtr = ~(high)
 252         pio->write_signal(SIG_I8255_PORT_C, 0x40, 0x40);        // ack = high
 253 }
 254
 255 void VM::special_reset()
 256 {
 257         // nmi
 258         cpu->write_signal(SIG_CPU_NMI, 1, 1);
 259         sysport->nmi_reset();
 260 }
 261
 262 void VM::run()
 263 {
 264         event->drive();
 265 }
 266
 267 double VM::get_frame_rate()
 268 {
 269         return event->get_frame_rate();
 270 }
 271
 272 // ----------------------------------------------------------------------------
 273 // debugger
 274 // ----------------------------------------------------------------------------
 275
 276 #ifdef USE_DEBUGGER
 277 DEVICE *VM::get_cpu(int index)
 278 {
 279         if(index == 0) {
 280                 return cpu;
 281         }
 282         return NULL;
 283 }
 284 #endif
 285
 286 // ----------------------------------------------------------------------------
 287 // draw screen
 288 // ----------------------------------------------------------------------------
 289
 290 void VM::draw_screen()
 291 {
 292         display->draw_screen();
 293 }
 294
 295 uint32_t VM::get_access_lamp_status()
 296 {
 297         uint32_t status = fdc->read_signal(0);
 298         return (status & (1 | 4)) ? 1 : (status & (2 | 8)) ? 2 : 0;
 299 }
 300
 301 // ----------------------------------------------------------------------------
 302 // soud manager
 303 // ----------------------------------------------------------------------------
 304
 305 void VM::initialize_sound(int rate, int samples)
 306 {
 307         // init sound manager
 308         event->initialize_sound(rate, samples);
 309
 310         // init sound gen
 311         psg->initialize_sound(rate, 4000000, samples, 0, 0);
 312 }
 313
 314 uint16_t* VM::create_sound(int* extra_frames)
 315 {
 316         return event->create_sound(extra_frames);
 317 }
 318
 319 int VM::get_sound_buffer_ptr()
 320 {
 321         return event->get_sound_buffer_ptr();
 322 }
 323
 324 #ifdef USE_SOUND_VOLUME
 325 void VM::set_sound_device_volume(int ch, int decibel_l, int decibel_r)
 326 {
 327         if(ch == 0) {
 328                 psg->set_volume(1, decibel_l, decibel_r);
 329         }
 330 }
 331 #endif
 332
 333 // ----------------------------------------------------------------------------
 334 // notify key
 335 // ----------------------------------------------------------------------------
 336
 337 void VM::key_down(int code, bool repeat)
 338 {
 339         keyboard->key_down(code);
 340 }
 341
 342 void VM::key_up(int code)
 343 {
 344 //      keyboard->key_up(code);
 345 }
 346
 347 // ----------------------------------------------------------------------------
 348 // user interface
 349 // ----------------------------------------------------------------------------
 350
 351 void VM::open_floppy_disk(int drv, const _TCHAR* file_path, int bank)
 352 {
 353         fdc->open_disk(drv, file_path, bank);
 354 }
 355
 356 void VM::close_floppy_disk(int drv)
 357 {
 358         fdc->close_disk(drv);
 359 }
 360
 361 bool VM::is_floppy_disk_inserted(int drv)
 362 {
 363         return fdc->is_disk_inserted(drv);
 364 }
 365
 366 void VM::is_floppy_disk_protected(int drv, bool value)
 367 {
 368         fdc->is_disk_protected(drv, value);
 369 }
 370
 371 bool VM::is_floppy_disk_protected(int drv)
 372 {
 373         return fdc->is_disk_protected(drv);
 374 }
 375
 376 bool VM::is_frame_skippable()
 377 {
 378         return event->is_frame_skippable();
 379 }
 380
 381 void VM::update_config()
 382 {
 383         for(DEVICE* device = first_device; device; device = device->next_device) {
 384                 device->update_config();
 385         }
 386 }
 387
 388 #define STATE_VERSION   2
 389
 390 void VM::save_state(FILEIO* state_fio)
 391 {
 392         state_fio->FputUint32(STATE_VERSION);
 393
 394         for(DEVICE* device = first_device; device; device = device->next_device) {
 395                 device->save_state(state_fio);
 396         }
 397 }
 398
 399 bool VM::load_state(FILEIO* state_fio)
 400 {
 401         if(state_fio->FgetUint32() != STATE_VERSION) {
 402                 return false;
 403         }
 404         for(DEVICE* device = first_device; device; device = device->next_device) {
 405                 if(!device->load_state(state_fio)) {
 406                         return false;
 407                 }
 408         }
 409         return true;
 410 }
 411