forked from sin365/AxibugEmuOnline
500 lines
15 KiB
C#
500 lines
15 KiB
C#
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using System;
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namespace VirtualNes.Core
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{
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public class APU_MMC5 : APU_INTERFACE
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|
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{
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public const int RECTANGLE_VOL_SHIFT = 8;
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|
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public const int DAOUT_VOL_SHIFT = 6;
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SYNCRECTANGLE sch0 = new SYNCRECTANGLE();
|
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SYNCRECTANGLE sch1 = new SYNCRECTANGLE();
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RECTANGLE ch0 = new RECTANGLE();
|
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RECTANGLE ch1 = new RECTANGLE();
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byte reg5010;
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byte reg5011;
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byte reg5015;
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byte sync_reg5015;
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int FrameCycle;
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float cpu_clock;
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int cycle_rate;
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// Tables
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static int[] vbl_length = new int[32];
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static int[] duty_lut = new int[4];
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static int[] decay_lut = new int[16];
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static int[] vbl_lut = new int[32];
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public APU_MMC5()
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{
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// 仮設定
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Reset(APU_INTERFACE.APU_CLOCK, 22050);
|
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|
|
}
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public override void Reset(float fClock, int nRate)
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{
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sch0.ZeroMemory();
|
|||
|
|
sch1.ZeroMemory();
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reg5010 = reg5011 = reg5015 = 0;
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sync_reg5015 = 0;
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FrameCycle = 0;
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Setup(fClock, nRate);
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for (ushort addr = 0x5000; addr <= 0x5015; addr++)
|
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{
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|||
|
|
Write(addr, 0);
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
public override void Setup(float fClock, int nRate)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
cpu_clock = fClock;
|
|||
|
|
cycle_rate = (int)(fClock * 65536.0f / nRate);
|
|||
|
|
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|||
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// Create Tables
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int i;
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|||
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int samples = (int)(nRate / 60.0f);
|
|||
|
|
for (i = 0; i < 16; i++)
|
|||
|
|
decay_lut[i] = (i + 1) * samples * 5;
|
|||
|
|
for (i = 0; i < 32; i++)
|
|||
|
|
vbl_lut[i] = vbl_length[i] * samples * 5;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
public override void Write(ushort addr, byte data)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
switch (addr)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
// MMC5 CH0 rectangle
|
|||
|
|
case 0x5000:
|
|||
|
|
ch0.reg[0] = data;
|
|||
|
|
ch0.volume = (byte)(data & 0x0F);
|
|||
|
|
ch0.holdnote = (byte)(data & 0x20);
|
|||
|
|
ch0.fixed_envelope = (byte)(data & 0x10);
|
|||
|
|
ch0.env_decay = decay_lut[data & 0x0F];
|
|||
|
|
ch0.duty_flip = duty_lut[data >> 6];
|
|||
|
|
break;
|
|||
|
|
case 0x5001:
|
|||
|
|
ch0.reg[1] = data;
|
|||
|
|
break;
|
|||
|
|
case 0x5002:
|
|||
|
|
ch0.reg[2] = data;
|
|||
|
|
ch0.freq = INT2FIX(((ch0.reg[3] & 0x07) << 8) + data + 1);
|
|||
|
|
break;
|
|||
|
|
case 0x5003:
|
|||
|
|
ch0.reg[3] = data;
|
|||
|
|
ch0.vbl_length = vbl_lut[data >> 3];
|
|||
|
|
ch0.env_vol = 0;
|
|||
|
|
ch0.freq = INT2FIX(((data & 0x07) << 8) + ch0.reg[2] + 1);
|
|||
|
|
if ((reg5015 & 0x01) != 0)
|
|||
|
|
ch0.enable = 0xFF;
|
|||
|
|
break;
|
|||
|
|
// MMC5 CH1 rectangle
|
|||
|
|
case 0x5004:
|
|||
|
|
ch1.reg[0] = data;
|
|||
|
|
ch1.volume = (byte)(data & 0x0F);
|
|||
|
|
ch1.holdnote = (byte)(data & 0x20);
|
|||
|
|
ch1.fixed_envelope = (byte)(data & 0x10);
|
|||
|
|
ch1.env_decay = decay_lut[data & 0x0F];
|
|||
|
|
ch1.duty_flip = duty_lut[data >> 6];
|
|||
|
|
break;
|
|||
|
|
case 0x5005:
|
|||
|
|
ch1.reg[1] = data;
|
|||
|
|
break;
|
|||
|
|
case 0x5006:
|
|||
|
|
ch1.reg[2] = data;
|
|||
|
|
ch1.freq = INT2FIX(((ch1.reg[3] & 0x07) << 8) + data + 1);
|
|||
|
|
break;
|
|||
|
|
case 0x5007:
|
|||
|
|
ch1.reg[3] = data;
|
|||
|
|
ch1.vbl_length = vbl_lut[data >> 3];
|
|||
|
|
ch1.env_vol = 0;
|
|||
|
|
ch1.freq = INT2FIX(((data & 0x07) << 8) + ch1.reg[2] + 1);
|
|||
|
|
if ((reg5015 & 0x02) != 0)
|
|||
|
|
ch1.enable = 0xFF;
|
|||
|
|
break;
|
|||
|
|
case 0x5010:
|
|||
|
|
reg5010 = data;
|
|||
|
|
break;
|
|||
|
|
case 0x5011:
|
|||
|
|
reg5011 = data;
|
|||
|
|
break;
|
|||
|
|
case 0x5012:
|
|||
|
|
case 0x5013:
|
|||
|
|
case 0x5014:
|
|||
|
|
break;
|
|||
|
|
case 0x5015:
|
|||
|
|
reg5015 = data;
|
|||
|
|
if ((reg5015 & 0x01) != 0)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
ch0.enable = 0xFF;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
else
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
ch0.enable = 0;
|
|||
|
|
ch0.vbl_length = 0;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
if ((reg5015 & 0x02) != 0)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
ch1.enable = 0xFF;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
else
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
ch1.enable = 0;
|
|||
|
|
ch1.vbl_length = 0;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
break;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
internal void SyncWrite(ushort addr, byte data)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
switch (addr)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
// MMC5 CH0 rectangle
|
|||
|
|
case 0x5000:
|
|||
|
|
sch0.reg[0] = data;
|
|||
|
|
sch0.holdnote = (byte)(data & 0x20);
|
|||
|
|
break;
|
|||
|
|
case 0x5001:
|
|||
|
|
case 0x5002:
|
|||
|
|
sch0.reg[addr & 3] = data;
|
|||
|
|
break;
|
|||
|
|
case 0x5003:
|
|||
|
|
sch0.reg[3] = data;
|
|||
|
|
sch0.vbl_length = vbl_length[data >> 3];
|
|||
|
|
if ((sync_reg5015 & 0x01) != 0)
|
|||
|
|
sch0.enable = 0xFF;
|
|||
|
|
break;
|
|||
|
|
// MMC5 CH1 rectangle
|
|||
|
|
case 0x5004:
|
|||
|
|
sch1.reg[0] = data;
|
|||
|
|
sch1.holdnote = (byte)(data & 0x20);
|
|||
|
|
break;
|
|||
|
|
case 0x5005:
|
|||
|
|
case 0x5006:
|
|||
|
|
sch1.reg[addr & 3] = data;
|
|||
|
|
break;
|
|||
|
|
case 0x5007:
|
|||
|
|
sch1.reg[3] = data;
|
|||
|
|
sch1.vbl_length = vbl_length[data >> 3];
|
|||
|
|
if ((sync_reg5015 & 0x02) != 0)
|
|||
|
|
sch1.enable = 0xFF;
|
|||
|
|
break;
|
|||
|
|
case 0x5010:
|
|||
|
|
case 0x5011:
|
|||
|
|
case 0x5012:
|
|||
|
|
case 0x5013:
|
|||
|
|
case 0x5014:
|
|||
|
|
break;
|
|||
|
|
case 0x5015:
|
|||
|
|
sync_reg5015 = data;
|
|||
|
|
if ((sync_reg5015 & 0x01) != 0)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
sch0.enable = 0xFF;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
else
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
sch0.enable = 0;
|
|||
|
|
sch0.vbl_length = 0;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
if ((sync_reg5015 & 0x02) != 0)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
sch1.enable = 0xFF;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
else
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
sch1.enable = 0;
|
|||
|
|
sch1.vbl_length = 0;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
break;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
internal byte SyncRead(ushort addr)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
byte data = 0;
|
|||
|
|
|
|||
|
|
if (addr == 0x5015)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
if ((sch0.enable != 0) && sch0.vbl_length > 0) data |= (1 << 0);
|
|||
|
|
if ((sch1.enable != 0) && sch1.vbl_length > 0) data |= (1 << 1);
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
return data;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
public override bool Sync(int cycles)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
FrameCycle += cycles;
|
|||
|
|
if (FrameCycle >= 7457 * 5 / 2)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
FrameCycle -= 7457 * 5 / 2;
|
|||
|
|
|
|||
|
|
if (sch0.enable != 0 && sch0.holdnote == 0)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
if ((sch0.vbl_length) != 0)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
sch0.vbl_length--;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
if (sch1.enable != 0 && sch1.holdnote == 0)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
if ((sch1.vbl_length) != 0)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
sch1.vbl_length--;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
return false;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
public override int Process(int channel)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
switch (channel)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
case 0:
|
|||
|
|
return RectangleRender(ch0);
|
|||
|
|
case 1:
|
|||
|
|
return RectangleRender(ch1);
|
|||
|
|
case 2:
|
|||
|
|
return reg5011 << DAOUT_VOL_SHIFT;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
return 0;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
public override int GetFreq(int channel)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
if (channel == 0 || channel == 1)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
RECTANGLE ch = null;
|
|||
|
|
if (channel == 0) ch = ch0;
|
|||
|
|
else ch = ch1;
|
|||
|
|
|
|||
|
|
if (ch.enable == 0 || ch.vbl_length <= 0)
|
|||
|
|
return 0;
|
|||
|
|
if (ch.freq < INT2FIX(8))
|
|||
|
|
return 0;
|
|||
|
|
if (ch.fixed_envelope != 0)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
if (ch.volume == 0)
|
|||
|
|
return 0;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
else
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
if ((0x0F - ch.env_vol) == 0)
|
|||
|
|
return 0;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
return (int)(256.0f * cpu_clock / (FIX2INT(ch.freq) * 16.0f));
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
return 0;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
private int RectangleRender(RECTANGLE ch)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
if (ch.enable == 0 || ch.vbl_length <= 0)
|
|||
|
|
return 0;
|
|||
|
|
|
|||
|
|
// vbl length counter
|
|||
|
|
if (ch.holdnote == 0)
|
|||
|
|
ch.vbl_length -= 5;
|
|||
|
|
|
|||
|
|
// envelope unit
|
|||
|
|
ch.env_phase -= 5 * 4;
|
|||
|
|
while (ch.env_phase < 0)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
ch.env_phase += ch.env_decay;
|
|||
|
|
if ((ch.holdnote) != 0)
|
|||
|
|
ch.env_vol = (byte)((ch.env_vol + 1) & 0x0F);
|
|||
|
|
else if (ch.env_vol < 0x0F)
|
|||
|
|
ch.env_vol++;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
if (ch.freq < INT2FIX(8))
|
|||
|
|
return 0;
|
|||
|
|
|
|||
|
|
int volume;
|
|||
|
|
if ((ch.fixed_envelope) != 0)
|
|||
|
|
volume = ch.volume;
|
|||
|
|
else
|
|||
|
|
volume = (0x0F - ch.env_vol);
|
|||
|
|
|
|||
|
|
int output = volume << RECTANGLE_VOL_SHIFT;
|
|||
|
|
|
|||
|
|
ch.phaseacc -= cycle_rate;
|
|||
|
|
if (ch.phaseacc >= 0)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
if (ch.adder < ch.duty_flip)
|
|||
|
|
ch.output_vol = output;
|
|||
|
|
else
|
|||
|
|
ch.output_vol = -output;
|
|||
|
|
return ch.output_vol;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
if (ch.freq > cycle_rate)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
ch.phaseacc += ch.freq;
|
|||
|
|
ch.adder = (ch.adder + 1) & 0x0F;
|
|||
|
|
if (ch.adder < ch.duty_flip)
|
|||
|
|
ch.output_vol = output;
|
|||
|
|
else
|
|||
|
|
ch.output_vol = -output;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
else
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
// 加重平均
|
|||
|
|
int num_times, total;
|
|||
|
|
num_times = total = 0;
|
|||
|
|
while (ch.phaseacc < 0)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
ch.phaseacc += ch.freq;
|
|||
|
|
ch.adder = (ch.adder + 1) & 0x0F;
|
|||
|
|
if (ch.adder < ch.duty_flip)
|
|||
|
|
total += output;
|
|||
|
|
else
|
|||
|
|
total -= output;
|
|||
|
|
num_times++;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
ch.output_vol = total / num_times;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
return ch.output_vol;
|
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|
|
}
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|||
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|
public override uint GetSize()
|
|||
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|
{
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//3*sizeof(BYTE) + sizeof(ch0) + sizeof(ch1) + sizeof(sch0) + sizeof(sch1); 源代码似乎少了sync_reg5015的大小
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|||
|
|
return 3 + ch0.GetSize() + ch1.GetSize() + 1 + sch0.GetSize() + sch1.GetSize();
|
|||
|
|
}
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|||
|
|
|
|||
|
|
public override void SaveState(StateBuffer buffer)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
buffer.Write(reg5010);
|
|||
|
|
buffer.Write(reg5011);
|
|||
|
|
buffer.Write(reg5015);
|
|||
|
|
|
|||
|
|
ch0.SaveState(buffer);
|
|||
|
|
ch1.SaveState(buffer);
|
|||
|
|
|
|||
|
|
buffer.Write(sync_reg5015);
|
|||
|
|
sch0.SaveState(buffer);
|
|||
|
|
sch1.SaveState(buffer);
|
|||
|
|
}
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|
|
|
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|
public class SYNCRECTANGLE : IStateBufferObject
|
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|
{
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// For sync
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|
public byte[] reg = new byte[4];
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|
|
public byte enable;
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|
|
public byte holdnote;
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|
|
public byte[] dummy = new byte[2];
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|
|
public int vbl_length;
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|
|
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|
public void ZeroMemory()
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{
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|
|
Array.Clear(reg, 0, reg.Length);
|
|||
|
|
enable = 0;
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|||
|
|
holdnote = 0;
|
|||
|
|
Array.Clear(dummy, 0, dummy.Length);
|
|||
|
|
vbl_length = 0;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
public uint GetSize()
|
|||
|
|
{
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|||
|
|
return 12;
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|
|
}
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|||
|
|
|
|||
|
|
public void SaveState(StateBuffer buffer)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
buffer.Write(reg);
|
|||
|
|
buffer.Write(enable);
|
|||
|
|
buffer.Write(holdnote);
|
|||
|
|
buffer.Write(dummy);
|
|||
|
|
buffer.Write(vbl_length);
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
public void LoadState(StateReader buffer)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
reg = buffer.Read_bytes(4);
|
|||
|
|
enable = buffer.Read_byte();
|
|||
|
|
holdnote = buffer.Read_byte();
|
|||
|
|
dummy = buffer.Read_bytes(2);
|
|||
|
|
vbl_length = buffer.Read_int();
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
public class RECTANGLE : IStateBufferObject
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
public byte[] reg = new byte[4];
|
|||
|
|
public byte enable;
|
|||
|
|
|
|||
|
|
public int vbl_length;
|
|||
|
|
|
|||
|
|
public int phaseacc;
|
|||
|
|
public int freq;
|
|||
|
|
|
|||
|
|
public int output_vol;
|
|||
|
|
public byte fixed_envelope;
|
|||
|
|
public byte holdnote;
|
|||
|
|
public byte volume;
|
|||
|
|
|
|||
|
|
public byte env_vol;
|
|||
|
|
public int env_phase;
|
|||
|
|
public int env_decay;
|
|||
|
|
|
|||
|
|
public int adder;
|
|||
|
|
public int duty_flip;
|
|||
|
|
|
|||
|
|
public uint GetSize()
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
return 45;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
public void SaveState(StateBuffer buffer)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
buffer.Write(reg);
|
|||
|
|
buffer.Write(enable);
|
|||
|
|
buffer.Write(vbl_length);
|
|||
|
|
buffer.Write(phaseacc);
|
|||
|
|
buffer.Write(freq);
|
|||
|
|
buffer.Write(output_vol);
|
|||
|
|
buffer.Write(fixed_envelope);
|
|||
|
|
buffer.Write(holdnote);
|
|||
|
|
buffer.Write(volume);
|
|||
|
|
buffer.Write(env_vol);
|
|||
|
|
buffer.Write(env_phase);
|
|||
|
|
buffer.Write(env_decay);
|
|||
|
|
buffer.Write(adder);
|
|||
|
|
buffer.Write(duty_flip);
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
public void LoadState(StateReader buffer)
|
|||
|
|
{
|
|||
|
|
reg = buffer.Read_bytes(4);
|
|||
|
|
enable = buffer.Read_byte();
|
|||
|
|
vbl_length = buffer.Read_int();
|
|||
|
|
phaseacc = buffer.Read_int();
|
|||
|
|
freq = buffer.Read_int();
|
|||
|
|
output_vol = buffer.Read_int();
|
|||
|
|
fixed_envelope = buffer.Read_byte();
|
|||
|
|
holdnote = buffer.Read_byte();
|
|||
|
|
volume = buffer.Read_byte();
|
|||
|
|
env_vol = buffer.Read_byte();
|
|||
|
|
env_phase = buffer.Read_int();
|
|||
|
|
env_decay = buffer.Read_int();
|
|||
|
|
adder = buffer.Read_int();
|
|||
|
|
duty_flip = buffer.Read_int();
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|