mmio interrupts
This commit is contained in:
parent
e0ee657fb3
commit
6f3fd9b219
|
@ -1,13 +1,14 @@
|
||||||
use self::mmio::{Apu, Gpu, Joypad, Serial, Timer};
|
|
||||||
pub use self::rom::Rom;
|
pub use self::rom::Rom;
|
||||||
use crate::{
|
use self::{
|
||||||
processor::SplitRegister,
|
interrupts::Interrupt,
|
||||||
util::{clear_bit, set_bit, set_or_clear_bit},
|
mmio::{Apu, Gpu, Joypad, Serial, Timer},
|
||||||
verbose_println, Cpu,
|
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
use crate::{processor::SplitRegister, verbose_println, Cpu};
|
||||||
use gilrs::Gilrs;
|
use gilrs::Gilrs;
|
||||||
use minifb::{Key, Window};
|
use minifb::{Key, Window};
|
||||||
|
|
||||||
|
mod interrupts;
|
||||||
|
pub use interrupts::Interrupts;
|
||||||
pub mod mmio;
|
pub mod mmio;
|
||||||
pub(crate) mod rom;
|
pub(crate) mod rom;
|
||||||
|
|
||||||
|
@ -20,11 +21,10 @@ pub struct Memory {
|
||||||
ram: [u8; 8192],
|
ram: [u8; 8192],
|
||||||
switchable_ram: [u8; 8192],
|
switchable_ram: [u8; 8192],
|
||||||
cpu_ram: [u8; 128],
|
cpu_ram: [u8; 128],
|
||||||
interrupts: u8,
|
interrupts: Interrupts,
|
||||||
pub(super) ime: bool,
|
pub(super) ime: bool,
|
||||||
pub(super) ime_scheduled: u8,
|
pub(super) ime_scheduled: u8,
|
||||||
io: [u8; 76],
|
dma_addr: u8,
|
||||||
pub(super) user_mode: bool,
|
|
||||||
joypad: Joypad,
|
joypad: Joypad,
|
||||||
gpu: Gpu,
|
gpu: Gpu,
|
||||||
apu: Apu,
|
apu: Apu,
|
||||||
|
@ -51,11 +51,10 @@ impl Memory {
|
||||||
ram: [0x0; 8192],
|
ram: [0x0; 8192],
|
||||||
switchable_ram: [0x0; 8192],
|
switchable_ram: [0x0; 8192],
|
||||||
cpu_ram: [0x0; 128],
|
cpu_ram: [0x0; 128],
|
||||||
interrupts: 0x0,
|
interrupts: Interrupts::default(),
|
||||||
ime: false,
|
ime: false,
|
||||||
ime_scheduled: 0x0,
|
ime_scheduled: 0x0,
|
||||||
io: [0xFF; 76],
|
dma_addr: 0xFF,
|
||||||
user_mode: false,
|
|
||||||
joypad: Joypad::default(),
|
joypad: Joypad::default(),
|
||||||
gpu: Gpu::new(window, enable_tile_window),
|
gpu: Gpu::new(window, enable_tile_window),
|
||||||
apu: Apu::init_default(),
|
apu: Apu::init_default(),
|
||||||
|
@ -87,7 +86,7 @@ impl Memory {
|
||||||
0xFF00..0xFF4C => self.get_io(address),
|
0xFF00..0xFF4C => self.get_io(address),
|
||||||
0xFF4C..0xFF80 => 0xFF,
|
0xFF4C..0xFF80 => 0xFF,
|
||||||
0xFF80..0xFFFF => self.cpu_ram[(address - 0xFF80) as usize],
|
0xFF80..0xFFFF => self.cpu_ram[(address - 0xFF80) as usize],
|
||||||
0xFFFF => self.interrupts,
|
0xFFFF => self.interrupts.get_enable_register(),
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@ -110,7 +109,7 @@ impl Memory {
|
||||||
0xFFFF => {
|
0xFFFF => {
|
||||||
verbose_println!("interrupts set to {:#b}", data);
|
verbose_println!("interrupts set to {:#b}", data);
|
||||||
verbose_println!(" / {:#X}", data);
|
verbose_println!(" / {:#X}", data);
|
||||||
self.interrupts = data;
|
self.interrupts.set_enable_register(data);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
@ -125,6 +124,7 @@ impl Memory {
|
||||||
0xFF05 => self.timers.get_tima(),
|
0xFF05 => self.timers.get_tima(),
|
||||||
0xFF06 => self.timers.get_tma(),
|
0xFF06 => self.timers.get_tma(),
|
||||||
0xFF07 => self.timers.get_timer_control(),
|
0xFF07 => self.timers.get_timer_control(),
|
||||||
|
0xFF0F => self.interrupts.get_flag_register(),
|
||||||
0xFF10..0xFF40 => self.apu.get_register(address),
|
0xFF10..0xFF40 => self.apu.get_register(address),
|
||||||
0xFF40 => self.gpu.get_lcdc(),
|
0xFF40 => self.gpu.get_lcdc(),
|
||||||
0xFF41 => self.gpu.get_lcd_status(),
|
0xFF41 => self.gpu.get_lcd_status(),
|
||||||
|
@ -132,69 +132,62 @@ impl Memory {
|
||||||
0xFF43 => self.gpu.get_scx(),
|
0xFF43 => self.gpu.get_scx(),
|
||||||
0xFF44 => self.gpu.get_ly(),
|
0xFF44 => self.gpu.get_ly(),
|
||||||
0xFF45 => self.gpu.get_lyc(),
|
0xFF45 => self.gpu.get_lyc(),
|
||||||
|
0xFF46 => self.dma_addr,
|
||||||
0xFF47 => self.gpu.get_bg_palette(),
|
0xFF47 => self.gpu.get_bg_palette(),
|
||||||
0xFF48 => self.gpu.get_obj_palette_0(),
|
0xFF48 => self.gpu.get_obj_palette_0(),
|
||||||
0xFF49 => self.gpu.get_obj_palette_1(),
|
0xFF49 => self.gpu.get_obj_palette_1(),
|
||||||
0xFF4A => self.gpu.get_wy(),
|
0xFF4A => self.gpu.get_wy(),
|
||||||
0xFF4B => self.gpu.get_wx(),
|
0xFF4B => self.gpu.get_wx(),
|
||||||
_ => self.io[(address - 0xFF00) as usize],
|
0xFF03 | 0xFF08..0xFF0F => 0xFF,
|
||||||
|
0x0..0xFF00 | 0xFF4C..=0xFFFF => panic!("passed wrong address to get_io"),
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn set_io(&mut self, address: Address, data: u8) {
|
fn set_io(&mut self, address: Address, data: u8) {
|
||||||
// range: 0xFF00 - 0xFF4B inclusive
|
// range: 0xFF00 - 0xFF4B inclusive
|
||||||
let addr_l = (address - 0xFF00) as usize;
|
match address {
|
||||||
if !self.user_mode {
|
0xFF00 => {
|
||||||
self.io[addr_l] = data;
|
// joypad
|
||||||
} else {
|
self.joypad.mmio_write(data);
|
||||||
match address {
|
|
||||||
0xFF00 => {
|
|
||||||
// joypad
|
|
||||||
self.joypad.mmio_write(data);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
0xFF01 => self.serial.update_queued(data),
|
|
||||||
0xFF02 => self.serial.update_control(data),
|
|
||||||
0xFF04 => self.timers.update_div(),
|
|
||||||
0xFF05 => self.timers.update_tima(data),
|
|
||||||
0xFF06 => self.timers.update_tma(data),
|
|
||||||
0xFF07 => self.timers.update_timer_control(data),
|
|
||||||
0xFF0F => self.masked_io(addr_l, data, 0b11111),
|
|
||||||
0xFF10..0xFF40 => self.apu.mmio_write(address, data),
|
|
||||||
0xFF40 => self.gpu.update_lcdc(data),
|
|
||||||
0xFF41 => self.gpu.update_lcd_status(data),
|
|
||||||
0xFF42 => self.gpu.update_scy(data),
|
|
||||||
0xFF43 => self.gpu.update_scx(data),
|
|
||||||
0xFF45 => self.gpu.update_lyc(data),
|
|
||||||
0xFF46 => {
|
|
||||||
if data > 0xDF {
|
|
||||||
panic!("dma transfer out of bounds: {data:#X}");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
self.io[addr_l] = data;
|
|
||||||
let mut addr: u16 = 0x0;
|
|
||||||
addr.set_high(data);
|
|
||||||
for l in 0x0..0xA0 {
|
|
||||||
addr.set_low(l);
|
|
||||||
self.gpu.oam.data[l as usize] = self.get(addr);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
0xFF47 => self.gpu.update_bg_palette(data),
|
|
||||||
0xFF48 => self.gpu.update_obj_palette_0(data),
|
|
||||||
0xFF49 => self.gpu.update_obj_palette_1(data),
|
|
||||||
0xFF4A => self.gpu.update_wy(data),
|
|
||||||
0xFF4B => self.gpu.update_wx(data),
|
|
||||||
0xFF03 | 0xFF08..0xFF0F | 0xFF44 => {
|
|
||||||
// read-only addresses
|
|
||||||
println!("BANNED write: {data:#X} to {address:#X}");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
0x0..0xFF00 | 0xFF4C..=u16::MAX => panic!("passed wrong address to set_io"),
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
0xFF01 => self.serial.update_queued(data),
|
||||||
|
0xFF02 => self.serial.update_control(data),
|
||||||
|
0xFF04 => self.timers.update_div(),
|
||||||
|
0xFF05 => self.timers.update_tima(data),
|
||||||
|
0xFF06 => self.timers.update_tma(data),
|
||||||
|
0xFF07 => self.timers.update_timer_control(data),
|
||||||
|
0xFF0F => self.interrupts.set_flag_register(data),
|
||||||
|
0xFF10..0xFF40 => self.apu.mmio_write(address, data),
|
||||||
|
0xFF40 => self.gpu.update_lcdc(data),
|
||||||
|
0xFF41 => self.gpu.update_lcd_status(data),
|
||||||
|
0xFF42 => self.gpu.update_scy(data),
|
||||||
|
0xFF43 => self.gpu.update_scx(data),
|
||||||
|
0xFF45 => self.gpu.update_lyc(data),
|
||||||
|
0xFF46 => {
|
||||||
|
if data > 0xDF {
|
||||||
|
panic!("dma transfer out of bounds: {data:#X}");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
self.dma_addr = data;
|
||||||
|
let mut addr: u16 = 0x0;
|
||||||
|
addr.set_high(data);
|
||||||
|
for l in 0x0..0xA0 {
|
||||||
|
addr.set_low(l);
|
||||||
|
self.gpu.oam.data[l as usize] = self.get(addr);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
0xFF47 => self.gpu.update_bg_palette(data),
|
||||||
|
0xFF48 => self.gpu.update_obj_palette_0(data),
|
||||||
|
0xFF49 => self.gpu.update_obj_palette_1(data),
|
||||||
|
0xFF4A => self.gpu.update_wy(data),
|
||||||
|
0xFF4B => self.gpu.update_wx(data),
|
||||||
|
0xFF03 | 0xFF08..0xFF0F | 0xFF44 => {
|
||||||
|
// read-only addresses
|
||||||
|
println!("BANNED write: {data:#X} to {address:#X}");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
0x0..0xFF00 | 0xFF4C..=u16::MAX => panic!("passed wrong address to set_io"),
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn masked_io(&mut self, addr_l: usize, data: u8, mask: u8) {
|
|
||||||
self.io[addr_l] = masked_update(self.io[addr_l], data, mask);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn update_pressed_keys(&mut self, keys: Vec<Key>, gamepads: &mut Gilrs) -> bool {
|
pub fn update_pressed_keys(&mut self, keys: Vec<Key>, gamepads: &mut Gilrs) -> bool {
|
||||||
self.joypad.update_pressed_keys(keys, gamepads)
|
self.joypad.update_pressed_keys(keys, gamepads)
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
@ -231,42 +224,38 @@ impl Cpu {
|
||||||
let steps = (machine_cycles as usize) * 4;
|
let steps = (machine_cycles as usize) * 4;
|
||||||
|
|
||||||
let timer_return = self.memory.timers.tick(steps);
|
let timer_return = self.memory.timers.tick(steps);
|
||||||
|
|
||||||
for _ in 0..timer_return.num_apu_ticks {
|
for _ in 0..timer_return.num_apu_ticks {
|
||||||
self.memory.apu.div_apu_tick();
|
self.memory.apu.div_apu_tick();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
self.memory.set(
|
self.memory
|
||||||
0xFF0F,
|
.interrupts
|
||||||
set_or_clear_bit(self.memory.get(0xFF0F), 2, timer_return.timer_interrupt),
|
.set_interrupt(Interrupt::Timer, timer_return.timer_interrupt);
|
||||||
);
|
|
||||||
|
|
||||||
self.memory.apu.tick(steps);
|
self.memory.apu.tick(steps);
|
||||||
if self.memory.serial.tick(steps) {
|
|
||||||
self.memory.set(0xFF0F, set_bit(self.memory.get(0xFF0F), 3));
|
let serial_interrupt = self.memory.serial.tick(steps);
|
||||||
}
|
self.memory
|
||||||
|
.interrupts
|
||||||
|
.set_interrupt(Interrupt::Serial, serial_interrupt);
|
||||||
|
|
||||||
let gpu_interrupts = self.memory.gpu.tick(steps);
|
let gpu_interrupts = self.memory.gpu.tick(steps);
|
||||||
|
|
||||||
|
self.memory
|
||||||
|
.interrupts
|
||||||
|
.set_interrupt(Interrupt::Vblank, gpu_interrupts.vblank);
|
||||||
|
self.memory
|
||||||
|
.interrupts
|
||||||
|
.set_interrupt(Interrupt::LcdStat, gpu_interrupts.lcd_stat);
|
||||||
|
|
||||||
if gpu_interrupts.vblank {
|
if gpu_interrupts.vblank {
|
||||||
self.memory.set(0xFF0F, set_bit(self.memory.get(0xFF0F), 0));
|
let joypad_interrupt = self
|
||||||
|
|
||||||
if self
|
|
||||||
.memory
|
.memory
|
||||||
.update_pressed_keys(self.memory.gpu.window.get_keys(), &mut self.gamepad_handler)
|
.update_pressed_keys(self.memory.gpu.window.get_keys(), &mut self.gamepad_handler);
|
||||||
{
|
|
||||||
self.memory.set(0xFF0F, set_bit(self.memory.get(0xFF0F), 4));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if gpu_interrupts.lcd_stat {
|
|
||||||
self.memory.set(0xFF0F, set_bit(self.memory.get(0xFF0F), 1));
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
self.memory
|
self.memory
|
||||||
.set(0xFF0F, clear_bit(self.memory.get(0xFF0F), 1));
|
.interrupts
|
||||||
|
.set_interrupt(Interrupt::Joypad, joypad_interrupt);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
pub fn masked_update(current: u8, data: u8, mask: u8) -> u8 {
|
|
||||||
(current & (!mask)) | (data & mask)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
77
src/processor/memory/interrupts.rs
Normal file
77
src/processor/memory/interrupts.rs
Normal file
|
@ -0,0 +1,77 @@
|
||||||
|
use crate::util::get_bit;
|
||||||
|
|
||||||
|
#[derive(Default)]
|
||||||
|
struct InterruptRegister {
|
||||||
|
vblank: bool,
|
||||||
|
lcd_stat: bool,
|
||||||
|
timer: bool,
|
||||||
|
serial: bool,
|
||||||
|
joypad: bool,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl InterruptRegister {
|
||||||
|
fn as_register(&self) -> u8 {
|
||||||
|
0b11100000
|
||||||
|
| bool_to_shifted(self.vblank, 0)
|
||||||
|
| bool_to_shifted(self.lcd_stat, 1)
|
||||||
|
| bool_to_shifted(self.timer, 2)
|
||||||
|
| bool_to_shifted(self.serial, 3)
|
||||||
|
| bool_to_shifted(self.joypad, 4)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn set_from_bits(&mut self, data: u8) {
|
||||||
|
self.vblank = get_bit(data, 0);
|
||||||
|
self.lcd_stat = get_bit(data, 1);
|
||||||
|
self.timer = get_bit(data, 2);
|
||||||
|
self.serial = get_bit(data, 3);
|
||||||
|
self.joypad = get_bit(data, 4);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn bool_to_shifted(input: bool, shift: u8) -> u8 {
|
||||||
|
(if input { 1 } else { 0 }) << shift
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub enum Interrupt {
|
||||||
|
Vblank,
|
||||||
|
LcdStat,
|
||||||
|
Timer,
|
||||||
|
Serial,
|
||||||
|
Joypad,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[derive(Default)]
|
||||||
|
pub struct Interrupts {
|
||||||
|
// 0xFFFF
|
||||||
|
enable_register: InterruptRegister,
|
||||||
|
// 0xFF0F
|
||||||
|
flag_register: InterruptRegister,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl Interrupts {
|
||||||
|
pub(super) fn get_enable_register(&self) -> u8 {
|
||||||
|
self.enable_register.as_register()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub(super) fn set_enable_register(&mut self, data: u8) {
|
||||||
|
self.enable_register.set_from_bits(data);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub(super) fn get_flag_register(&self) -> u8 {
|
||||||
|
self.flag_register.as_register()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub(super) fn set_flag_register(&mut self, data: u8) {
|
||||||
|
self.flag_register.set_from_bits(data);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub(super) fn set_interrupt(&mut self, interrupt: Interrupt, status: bool) {
|
||||||
|
match interrupt {
|
||||||
|
Interrupt::Vblank => self.flag_register.vblank = status,
|
||||||
|
Interrupt::LcdStat => self.flag_register.lcd_stat = status,
|
||||||
|
Interrupt::Timer => self.flag_register.timer = status,
|
||||||
|
Interrupt::Serial => self.flag_register.serial = status,
|
||||||
|
Interrupt::Joypad => self.flag_register.joypad = status,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
|
@ -76,9 +76,7 @@ impl Cpu {
|
||||||
opcode,
|
opcode,
|
||||||
self.last_instruction_addr
|
self.last_instruction_addr
|
||||||
);
|
);
|
||||||
self.memory.user_mode = true;
|
|
||||||
let cycles = self.run_opcode(opcode);
|
let cycles = self.run_opcode(opcode);
|
||||||
self.memory.user_mode = false;
|
|
||||||
self.increment_timers(cycles);
|
self.increment_timers(cycles);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
Loading…
Reference in a new issue