diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 2/DominoMan_MiST/DominoMan.qsf b/Arcade_MiST/Midway MCR 2/DominoMan_MiST/DominoMan.qsf index 64b373c9..0e9da5c7 100644 --- a/Arcade_MiST/Midway MCR 2/DominoMan_MiST/DominoMan.qsf +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 2/DominoMan_MiST/DominoMan.qsf @@ -41,7 +41,7 @@ # ======================== set_global_assignment -name PROJECT_OUTPUT_DIRECTORY output_files set_global_assignment -name NUM_PARALLEL_PROCESSORS ALL -set_global_assignment -name LAST_QUARTUS_VERSION "13.1 SP4.26" +set_global_assignment -name LAST_QUARTUS_VERSION 13.1 set_global_assignment -name PRE_FLOW_SCRIPT_FILE "quartus_sh:rtl/build_id.tcl" # Pin & Location Assignments diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 2/DominoMan_MiST/Release/DominoMan.rbf b/Arcade_MiST/Midway MCR 2/DominoMan_MiST/Release/DominoMan.rbf index 28270aab..34398f0c 100644 Binary files a/Arcade_MiST/Midway MCR 2/DominoMan_MiST/Release/DominoMan.rbf and b/Arcade_MiST/Midway MCR 2/DominoMan_MiST/Release/DominoMan.rbf differ diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/ReadMe.txt b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/ReadMe.txt deleted file mode 100644 index 9f603d06..00000000 --- a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/ReadMe.txt +++ /dev/null @@ -1,5 +0,0 @@ - Very early Stage - - Needs a Extra Reset on Start - Heavy Graphic Problems - diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper.jpg b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper.jpg new file mode 100644 index 00000000..bd57dec3 Binary files /dev/null and b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper.jpg differ diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/README.txt b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/README.txt new file mode 100644 index 00000000..5da96b20 --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/README.txt @@ -0,0 +1,323 @@ +--------------------------------------------------------------------------------- +-- DE10_lite Top level for Tapper (Midway MCR) by Dar (darfpga@aol.fr) (22/11/2019) +-- http://darfpga.blogspot.fr +--------------------------------------------------------------------------------- + + +-- +-- release rev 00 : initial release +-- (22/11/2019) +-- +-- /!\ /!\ cannot fit de10_lite : Full size sprite rom required more room or +-- sdram usage (TO DO) +-- +--------------------------------------------------------------------------------- +-- Educational use only +-- Do not redistribute synthetized file with roms +-- Do not redistribute roms whatever the form +-- Use at your own risk +--------------------------------------------------------------------------------- +-- Use timber_de10_lite.sdc to compile (Timequest constraints) +-- /!\ +-- Don't forget to set device configuration mode with memory initialization +-- (Assignments/Device/Pin options/Configuration mode) +--------------------------------------------------------------------------------- +-- +-- Main features : +-- PS2 keyboard input @gpio pins 35/34 (beware voltage translation/protection) +-- Audio pwm output @gpio pins 1/3 (beware voltage translation/protection) +-- +-- Video : VGA 31kHz/60Hz progressive and TV 15kHz interlaced +-- Cocktail mode : NO +-- Sound : OK +-- +-- For hardware schematic see my other project : NES +-- +-- Uses 1 pll 40MHz from 50MHz to make 20MHz and 8Mhz +-- +-- Board key : +-- 0 : reset game +-- +-- Keyboard players inputs : +-- +-- F1 : Add coin +-- F2 : Start 1 player +-- F3 : Start 2 players +-- F4 : Demo sound +-- F5 : Separate audio +-- F7 : Service mode +-- F8 : 15kHz interlaced / 31 kHz progressive + +-- SPACE : bouton 1 +-- v key : bouton 2 +-- RIGHT arrow : move right +-- LEFT arrow : move left +-- UP arrow : move up +-- DOWN arrow : move down +-- +-- Other details : see timber.vhd +-- For USB inputs and SGT5000 audio output see my other project: xevious_de10_lite +--------------------------------------------------------------------------------- +--------------------------------------------------------------------------------- +-- Timber by Dar (darfpga@aol.fr) (22/11/2019) +-- http://darfpga.blogspot.fr +--------------------------------------------------------------------------------- +-- +-- release rev 00 : initial release +-- (22/11/2019) +-- +--------------------------------------------------------------------------------- +-- gen_ram.vhd & io_ps2_keyboard +-------------------------------- +-- Copyright 2005-2008 by Peter Wendrich (pwsoft@syntiac.com) +-- http://www.syntiac.com/fpga64.html +--------------------------------------------------------------------------------- +-- T80/T80se - Version : 304 +----------------------------- +-- Z80 compatible microprocessor core +-- Copyright (c) 2001-2002 Daniel Wallner (jesus@opencores.org) +--------------------------------------------------------------------------------- +-- YM2149 (AY-3-8910) +-- Copyright (c) MikeJ - Jan 2005 +--------------------------------------------------------------------------------- +-- Educational use only +-- Do not redistribute synthetized file with roms +-- Do not redistribute roms whatever the form +-- Use at your own risk +--------------------------------------------------------------------------------- + +-- Features : +-- Video : VGA 31Khz/60Hz progressive and TV 15kHz interlaced +-- Coctail mode : NO +-- Sound : OK + +-- Use with MAME roms from timber.zip +-- +-- Use make_timber_proms.bat to build vhd file from binaries +-- (CRC list included) + +-- Timber (midway mcr) Hardware caracteristics : +-- +-- VIDEO : 1xZ80@3MHz CPU accessing its program rom, working ram, +-- sprite data ram, I/O, sound board register and trigger. +-- 56Kx8bits program rom +-- +-- One char/background tile map 30x32 +-- 2x8Kx8bits graphics rom 4bits/pixel + 2 bit color set +-- rbg programmable ram palette 64 colors 9bits : 3red 3green 3blue +-- +-- 128 sprites, up to ~30/line, 32x32 with flip H/V +-- 4x32Kx8bits graphics rom 4bits/pixel + 2 bit color set +-- rbg programmable ram palette 64 colors 9bits : 3red 3green 3blue +-- +-- Working ram : 2Kx8bits +-- video (char/background) ram : 2Kx8bits +-- Sprites ram : 512x8bits + 512x8bits cache buffer + +-- Sprites line buffer rams (graphics and colors) : 1 scan line delay flip/flop 2x256x16bits +-- +-- SOUND : see tron_sound_board.vhd + +--------------------------------------------------------------------------------- +-- Schematics remarks : +-- +-- Display is 512x480 pixels (video 635x525 lines @ 20MHz ) + +-- 635/20e6 = 31.75us per line (31.750KHz) +-- 31.75*525 = 16.67ms per frame (59.99Hz) +-- +-- Original video is interlaced 240 display lines per 1/2 frame +-- +-- H0 and V0 are not use for background => each bg tile is 16x16 pixel but +-- background graphics is 2x2 pixels defintion. +-- +-- Sprite are 32x32 pixels with 1x1 pixel definition, 16 lines for odd 1/2 +-- frame and 16 lines for even 2/2 frame thanks to V8 on sprite rom ROMAD2 +-- (look at 74ls86 G1 pin 9 on video genration board schematics) +-- +-- *H and V stand for Horizontal en Vertical counter (Hcnt, Vcnt in VHDL code) +-- +-- /!\ For VHDL port interlaced video mode is replaced with progressive video +-- mode. +-- +-- Real hardware uses background ram access after each 1/2 frame (~line 240 +-- and 480). In these areas cpu can access ram since scanlines are out of +-- visible display. In progessive mode there are video access around lines 240. +-- These accesses will create video artfacts aound mid display. In VHDL code +-- ram access is muliplexed between cpu and scanlines by using hcnt(0) in +-- order to avoid these artefacts. +-- +-- Sprite data are stored first by cpu into a 'cache' buffer (staging ram at +-- K6/L6) this buffer is read and write for cpu. After visible display, cache +-- buffer (512x8) is moved to actual sprite ram buffer (512x8). Actual sprite +-- buffer is access by transfer address counter during 2 scanlines after +-- visible area and only by sprite machine during visible area. +-- +-- Thus cpu can read and update sprites position during entire frame except +-- during 2 lines. +-- +-- Sprite data are organised (as seen by cpu F000-F1FF) into 128 * 4bytes. +-- bytes #1 : Vertical position +-- bytes #2 : code and attribute +-- bytes #3 : Horizontal position +-- bytes #4 : not used +-- +-- Athough 1x1 pixel defintion sprite position horizontal/vertical is made on +-- on a 2x2 grid (due to only 8bits for position data) +-- +-- Z80-CTC : interruption ar managed by CTC chip. ONly channel 3 is trigered +-- by hardware signal line 493. channel 0 to 2 are in timer mode. Schematic +-- show zc/to of channel 0 connected to clk/trg of channel 1. This seems to be +-- unsued for that (Kick) game. +-- +-- Z80-CTC VHDL port keep separated interrupt controler and each counter so +-- one can use them on its own. Priority daisy-chain is not done (not used in +-- that game). clock polarity selection is not done since it has no meaning +-- with digital clock/enable (e.g cpu_ena signal) method. +-- +-- Ressource : input clock 40MHz is chosen to allow easy making of 20MHz for +-- pixel clock and 8MHz signal for amplitude modulation circuit of ssio board +-- +-- TODO : +-- Working ram could be initialized to set initial difficulty level and +-- initial bases (live) number. Otherwise one can set it up by using service +-- menu at each power up. +-- +--------------------------------------------------------------------------------- + + /!\ /!\ HALF SIZE SPRITE ROM /!\ /!\ + +Full size sprite rom would required more room or external ram + ++----------------------------------------------------------------------------------+ +; Fitter Summary ; ++------------------------------------+---------------------------------------------+ +; Fitter Status ; Successful - Fri Nov 22 17:33:36 2019 ; +; Quartus Prime Version ; 18.1.0 Build 625 09/12/2018 SJ Lite Edition ; +; Revision Name ; timber_de10_lite ; +; Top-level Entity Name ; timber_de10_lite ; +; Family ; MAX 10 ; +; Device ; 10M50DAF484C6GES ; +; Timing Models ; Preliminary ; +; Total logic elements ; 6,779 / 49,760 ( 14 % ) ; +; Total combinational functions ; 6,540 / 49,760 ( 13 % ) ; +; Dedicated logic registers ; 1,724 / 49,760 ( 3 % ) ; +; Total registers ; 1724 ; +; Total pins ; 105 / 360 ( 29 % ) ; +; Total virtual pins ; 0 ; +; Total memory bits ; 1,399,360 / 1,677,312 ( 83 % ) <-- WITH HALF SIZE SPRITE ROM ONLY +; Embedded Multiplier 9-bit elements ; 0 / 288 ( 0 % ) ; +; Total PLLs ; 1 / 4 ( 25 % ) ; +; UFM blocks ; 0 / 1 ( 0 % ) ; +; ADC blocks ; 0 / 2 ( 0 % ) ; ++------------------------------------+---------------------------------------------+ + +--------------- +VHDL File list +--------------- + +de10_lite/max10_pll_40M.vhd Pll 40MHz from 50MHz altera mf + +rtl_dar/timber_de10_lite.vhd Top level for de10_lite board +rtl_dar/timber.vhd Main CPU and video boards logic +rtl_dar/timber_sound_board.vhd Main sound board logic +rtl_dar/ctc_controler.vhd Z80-CTC controler +rtl_dar/ctc_counter.vhd Z80-CTC counter + +rtl_mikej/YM2149_linmix.vhd Copyright (c) MikeJ - Jan 2005 + +rtl_T80_304/T80se.vhdT80 Copyright (c) 2001-2002 Daniel Wallner (jesus@opencores.org) +rtl_T80_304/T80_Reg.vhd +rtl_T80_304/T80_Pack.vhd +rtl_T80_304/T80_MCode.vhd +rtl_T80_304/T80_ALU.vhd +rtl_T80_304/T80.vhd + +rtl_dar/kbd_joystick.vhd Keyboard key to player/coin input +rtl_dar/io_ps2_keyboard.vhd Copyright 2005-2008 by Peter Wendrich (pwsoft@syntiac.com) +rtl_dar/gen_ram.vhd Generic RAM (Peter Wendrich + DAR Modification) +rtl_dar/decodeur_7_seg.vhd 7 segments display decoder + +rtl_dar/proms/timber_cpu.vhd CPU board PROMS +rtl_dar/proms/timber_bg_bits_2.vhd +rtl_dar/proms/timber_bg_bits_1.vhd + +rtl_dar/proms/timber_sp_bits.vhd Video board PROMS + +rtl_dar/proms/timber_sound_cpu.vhd Sound board PROMS +rtl_dar/proms/midssio_82s123.vhd + +---------------------- +Quartus project files +---------------------- +de10_lite/timber_de10_lite.sdc Timequest constraints file +de10_lite/timber_de10_lite.qsf de10_lite settings (files,pins...) +de10_lite/timber_de10_lite.qpf de10_lite project + +----------------------------- +Required ROMs (Not included) +----------------------------- +You need the following 18 ROMs binary files from timber.zip and midssio.zip(MAME) + +timpg0.bin CRC 377032ab +timpg1.bin CRC fd772836 +timpg2.bin CRC 632989f9 +timpg3.bin CRC dae8a0dc + +tima7.bin CRC c615dc3e +tima8.bin CRC 83841c87 +tima9.bin CRC 22bcdcd3 + +timbg1.bin CRC b1cb2651 +timbg0.bin CRC 2ae352c4 + +timfg1.bin CRC 81de4a73 +timfg0.bin CRC 7f3a4f59 +timfg3.bin CRC 37c03272 +timfg2.bin CRC e2c2885c +timfg5.bin CRC eb636216 +timfg4.bin CRC b7105eb7 +timfg7.bin CRC d9c27475 +timfg6.bin CRC 244778e8 + +midssio_82s123.12d CRC e1281ee9 + +------ +Tools +------ +You need to build vhdl files from the binary file : + - Unzip the roms file in the tools/timber_unzip directory + - Double click (execute) the script tools/make_timber_proms.bat to get the following 6 files + +timber_cpu.vhd +timber_sound_cpu.vhd +timber_bg_bits_1.vhd +timber_bg_bits_2.vhd +timber_sp_bits.vhd +midssio_82s123.vhd + + +*DO NOT REDISTRIBUTE THESE FILES* + +VHDL files are needed to compile and include roms into the project + +The script make_timber_proms.bat uses make_vhdl_prom executables delivered both in linux and windows version. The script itself is delivered only in windows version (.bat) but should be easily ported to linux. + +Source code of make_vhdl_prom.c is also delivered. + +--------------------------------- +Compiling for de10_lite +--------------------------------- +You can build the project with ROM image embeded in the sof file. +*DO NOT REDISTRIBUTE THESE FILES* + +3 steps + + - put the VHDL ROM files (.vhd) into the rtl_dar/proms directory + - build timber_de10_lite + - program timber_de10_lite.sof + +------------------------ +------------------------ +End of file +------------------------ diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/Release/TAPPER.ROM b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/Release/TAPPER.ROM new file mode 100644 index 00000000..b192ff4a Binary files /dev/null and b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/Release/TAPPER.ROM differ diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/Release/Tapper.rbf b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/Release/Tapper.rbf new file mode 100644 index 00000000..5b4ef247 Binary files /dev/null and b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/Release/Tapper.rbf differ diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/Snapshot/TAPPER.ROM b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/Snapshot/TAPPER.ROM deleted file mode 100644 index 20579fef..00000000 Binary files a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/Snapshot/TAPPER.ROM and /dev/null differ diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/Snapshot/Tapper.rbf b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/Snapshot/Tapper.rbf deleted file mode 100644 index 5e1e6572..00000000 Binary files a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/Snapshot/Tapper.rbf and /dev/null differ diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/Tapper.qpf b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/Tapper.qpf new file mode 100644 index 00000000..ec57f590 --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/Tapper.qpf @@ -0,0 +1,30 @@ +# -------------------------------------------------------------------------- # +# +# Copyright (C) 1991-2013 Altera Corporation +# Your use of Altera Corporation's design tools, logic functions +# and other software and tools, and its AMPP partner logic +# functions, and any output files from any of the foregoing +# (including device programming or simulation files), and any +# associated documentation or information are expressly subject +# to the terms and conditions of the Altera Program License +# Subscription Agreement, Altera MegaCore Function License +# Agreement, or other applicable license agreement, including, +# without limitation, that your use is for the sole purpose of +# programming logic devices manufactured by Altera and sold by +# Altera or its authorized distributors. Please refer to the +# applicable agreement for further details. +# +# -------------------------------------------------------------------------- # +# +# Quartus II 64-Bit +# Version 13.1.0 Build 162 10/23/2013 SJ Web Edition +# Date created = 13:02:51 November 09, 2019 +# +# -------------------------------------------------------------------------- # + +QUARTUS_VERSION = "13.1" +DATE = "13:02:51 November 09, 2019" + +# Revisions + +PROJECT_REVISION = "Tapper" diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/Tapper.qsf b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/Tapper.qsf new file mode 100644 index 00000000..15d81b1d --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/Tapper.qsf @@ -0,0 +1,241 @@ +# -------------------------------------------------------------------------- # +# +# Copyright (C) 1991-2013 Altera Corporation +# Your use of Altera Corporation's design tools, logic functions +# and other software and tools, and its AMPP partner logic +# functions, and any output files from any of the foregoing +# (including device programming or simulation files), and any +# associated documentation or information are expressly subject +# to the terms and conditions of the Altera Program License +# Subscription Agreement, Altera MegaCore Function License +# Agreement, or other applicable license agreement, including, +# without limitation, that your use is for the sole purpose of +# programming logic devices manufactured by Altera and sold by +# Altera or its authorized distributors. Please refer to the +# applicable agreement for further details. +# +# -------------------------------------------------------------------------- # +# +# Quartus II 64-Bit +# Version 13.1.0 Build 162 10/23/2013 SJ Web Edition +# Date created = 19:17:51 November 03, 2019 +# +# -------------------------------------------------------------------------- # +# +# Notes: +# +# 1) The default values for assignments are stored in the file: +# Tapper_assignment_defaults.qdf +# If this file doesn't exist, see file: +# assignment_defaults.qdf +# +# 2) Altera recommends that you do not modify this file. This +# file is updated automatically by the Quartus II software +# and any changes you make may be lost or overwritten. +# +# -------------------------------------------------------------------------- # + + + +# Project-Wide Assignments +# ======================== +set_global_assignment -name PROJECT_OUTPUT_DIRECTORY output_files +set_global_assignment -name NUM_PARALLEL_PROCESSORS ALL +set_global_assignment -name LAST_QUARTUS_VERSION 13.1 +set_global_assignment -name PRE_FLOW_SCRIPT_FILE "quartus_sh:rtl/build_id.tcl" + +# Pin & Location Assignments +# ========================== +set_location_assignment PIN_7 -to LED +set_location_assignment PIN_54 -to CLOCK_27 +set_location_assignment PIN_144 -to VGA_R[5] +set_location_assignment PIN_143 -to VGA_R[4] +set_location_assignment PIN_142 -to VGA_R[3] +set_location_assignment PIN_141 -to VGA_R[2] +set_location_assignment PIN_137 -to VGA_R[1] +set_location_assignment PIN_135 -to VGA_R[0] +set_location_assignment PIN_133 -to VGA_B[5] +set_location_assignment PIN_132 -to VGA_B[4] +set_location_assignment PIN_125 -to VGA_B[3] +set_location_assignment PIN_121 -to VGA_B[2] +set_location_assignment PIN_120 -to VGA_B[1] +set_location_assignment PIN_115 -to VGA_B[0] +set_location_assignment PIN_114 -to VGA_G[5] +set_location_assignment PIN_113 -to VGA_G[4] +set_location_assignment PIN_112 -to VGA_G[3] +set_location_assignment PIN_111 -to VGA_G[2] +set_location_assignment PIN_110 -to VGA_G[1] +set_location_assignment PIN_106 -to VGA_G[0] +set_location_assignment PIN_136 -to VGA_VS +set_location_assignment PIN_119 -to VGA_HS +set_location_assignment PIN_65 -to AUDIO_L +set_location_assignment PIN_80 -to AUDIO_R +set_location_assignment PIN_105 -to SPI_DO +set_location_assignment PIN_88 -to SPI_DI +set_location_assignment PIN_126 -to SPI_SCK +set_location_assignment PIN_127 -to SPI_SS2 +set_location_assignment PIN_91 -to SPI_SS3 +set_location_assignment PIN_13 -to CONF_DATA0 +set_location_assignment PIN_49 -to SDRAM_A[0] +set_location_assignment PIN_44 -to SDRAM_A[1] +set_location_assignment PIN_42 -to SDRAM_A[2] +set_location_assignment PIN_39 -to SDRAM_A[3] +set_location_assignment PIN_4 -to SDRAM_A[4] +set_location_assignment PIN_6 -to SDRAM_A[5] +set_location_assignment PIN_8 -to SDRAM_A[6] +set_location_assignment PIN_10 -to SDRAM_A[7] +set_location_assignment PIN_11 -to SDRAM_A[8] +set_location_assignment PIN_28 -to SDRAM_A[9] +set_location_assignment PIN_50 -to SDRAM_A[10] +set_location_assignment PIN_30 -to SDRAM_A[11] +set_location_assignment PIN_32 -to SDRAM_A[12] +set_location_assignment PIN_83 -to SDRAM_DQ[0] +set_location_assignment PIN_79 -to SDRAM_DQ[1] +set_location_assignment PIN_77 -to SDRAM_DQ[2] +set_location_assignment PIN_76 -to SDRAM_DQ[3] +set_location_assignment PIN_72 -to SDRAM_DQ[4] +set_location_assignment PIN_71 -to SDRAM_DQ[5] +set_location_assignment PIN_69 -to SDRAM_DQ[6] +set_location_assignment PIN_68 -to SDRAM_DQ[7] +set_location_assignment PIN_86 -to SDRAM_DQ[8] +set_location_assignment PIN_87 -to SDRAM_DQ[9] +set_location_assignment PIN_98 -to SDRAM_DQ[10] +set_location_assignment PIN_99 -to SDRAM_DQ[11] +set_location_assignment PIN_100 -to SDRAM_DQ[12] +set_location_assignment PIN_101 -to SDRAM_DQ[13] +set_location_assignment PIN_103 -to SDRAM_DQ[14] +set_location_assignment PIN_104 -to SDRAM_DQ[15] +set_location_assignment PIN_58 -to SDRAM_BA[0] +set_location_assignment PIN_51 -to SDRAM_BA[1] +set_location_assignment PIN_85 -to SDRAM_DQMH +set_location_assignment PIN_67 -to SDRAM_DQML +set_location_assignment PIN_60 -to SDRAM_nRAS +set_location_assignment PIN_64 -to SDRAM_nCAS +set_location_assignment PIN_66 -to SDRAM_nWE +set_location_assignment PIN_59 -to SDRAM_nCS +set_location_assignment PIN_33 -to SDRAM_CKE +set_location_assignment PIN_43 -to SDRAM_CLK +set_location_assignment PLL_1 -to "pll:pll|altpll:altpll_component" + +set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_REGISTER ON -to SDRAM_DQ[*] +set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_REGISTER ON -to SDRAM_A[*] +set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_REGISTER ON -to SDRAM_BA[0] +set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_REGISTER ON -to SDRAM_BA[1] +set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_REGISTER ON -to SDRAM_DQMH +set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_REGISTER ON -to SDRAM_DQML +set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_REGISTER ON -to SDRAM_nRAS +set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_REGISTER ON -to SDRAM_nCAS +set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_REGISTER ON -to SDRAM_nWE +set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_REGISTER ON -to SDRAM_nCS +set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_ENABLE_REGISTER ON -to SDRAM_DQ[*] +set_instance_assignment -name FAST_INPUT_REGISTER ON -to SDRAM_DQ[*] + +set_instance_assignment -name CURRENT_STRENGTH_NEW "MAXIMUM CURRENT" -to SDRAM_A[*] +set_instance_assignment -name CURRENT_STRENGTH_NEW "MAXIMUM CURRENT" -to SDRAM_DQ[*] +set_instance_assignment -name CURRENT_STRENGTH_NEW "MAXIMUM CURRENT" -to SDRAM_BA[*] +set_instance_assignment -name CURRENT_STRENGTH_NEW "MAXIMUM CURRENT" -to SDRAM_DQML +set_instance_assignment -name CURRENT_STRENGTH_NEW "MAXIMUM CURRENT" -to SDRAM_DQMH +set_instance_assignment -name CURRENT_STRENGTH_NEW "MAXIMUM CURRENT" -to SDRAM_nRAS +set_instance_assignment -name CURRENT_STRENGTH_NEW "MAXIMUM CURRENT" -to SDRAM_nCAS +set_instance_assignment -name CURRENT_STRENGTH_NEW "MAXIMUM CURRENT" -to SDRAM_nWE +set_instance_assignment -name CURRENT_STRENGTH_NEW "MAXIMUM CURRENT" -to SDRAM_nCS +set_instance_assignment -name CURRENT_STRENGTH_NEW "MAXIMUM CURRENT" -to SDRAM_CKE +set_instance_assignment -name CURRENT_STRENGTH_NEW "MAXIMUM CURRENT" -to SDRAM_CLK +set_instance_assignment -name CURRENT_STRENGTH_NEW "MAXIMUM CURRENT" -to VGA_R[*] +set_instance_assignment -name CURRENT_STRENGTH_NEW "MAXIMUM CURRENT" -to VGA_G[*] +set_instance_assignment -name CURRENT_STRENGTH_NEW "MAXIMUM CURRENT" -to VGA_B[*] +set_instance_assignment -name CURRENT_STRENGTH_NEW "MAXIMUM 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/dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/Tapper.sdc @@ -0,0 +1,134 @@ +## Generated SDC file "vectrex_MiST.out.sdc" + +## Copyright (C) 1991-2013 Altera Corporation +## Your use of Altera Corporation's design tools, logic functions +## and other software and tools, and its AMPP partner logic +## functions, and any output files from any of the foregoing +## (including device programming or simulation files), and any +## associated documentation or information are expressly subject +## to the terms and conditions of the Altera Program License +## Subscription Agreement, Altera MegaCore Function License +## Agreement, or other applicable license agreement, including, +## without limitation, that your use is for the sole purpose of +## programming logic devices manufactured by Altera and sold by +## Altera or its authorized distributors. Please refer to the +## applicable agreement for further details. + + +## VENDOR "Altera" +## PROGRAM "Quartus II" +## VERSION "Version 13.1.0 Build 162 10/23/2013 SJ Web Edition" + +## DATE "Sun Jun 24 12:53:00 2018" + +## +## DEVICE "EP3C25E144C8" +## + +# Clock constraints + +# Automatically constrain PLL and other generated clocks +derive_pll_clocks -create_base_clocks + +# Automatically calculate clock uncertainty to jitter and other effects. +derive_clock_uncertainty + +# tsu/th constraints + +# tco constraints + +# tpd constraints + +#************************************************************** +# Time Information +#************************************************************** + +set_time_format -unit ns -decimal_places 3 + + + +#************************************************************** +# Create Clock +#************************************************************** + +create_clock -name {SPI_SCK} -period 41.666 -waveform { 20.8 41.666 } [get_ports {SPI_SCK}] + +set 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/s *.rej +rmdir /s /q db +rmdir /s /q incremental_db +rmdir /s /q output_files +rmdir /s /q simulation +rmdir /s /q greybox_tmp +del PLLJ_PLLSPE_INFO.txt +del *.qws +del *.ppf +del *.qip +del *.ddb +pause diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/Tapper_MiST.sv b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/Tapper_MiST.sv new file mode 100644 index 00000000..13078a77 --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/Tapper_MiST.sv @@ -0,0 +1,337 @@ +//============================================================================ +// Arcade: Tapper by DarFPGA +// +// This program is free software; you can redistribute it and/or modify it +// under the terms of the GNU General Public License as published by the Free +// Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option) +// any later version. +// +// This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT +// ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or +// FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License for +// more details. +// +// You should have received a copy of the GNU General Public License along +// with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., +// 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA. +//============================================================================ + +module Tapper_MiST( + output LED, + output [5:0] VGA_R, + output [5:0] VGA_G, + output [5:0] VGA_B, + output VGA_HS, + output VGA_VS, + output AUDIO_L, + output AUDIO_R, + input SPI_SCK, + output SPI_DO, + input SPI_DI, + input SPI_SS2, + input SPI_SS3, + input CONF_DATA0, + input CLOCK_27, + output [12:0] SDRAM_A, + inout [15:0] SDRAM_DQ, + output SDRAM_DQML, + output SDRAM_DQMH, + output SDRAM_nWE, + output SDRAM_nCAS, + output SDRAM_nRAS, + output SDRAM_nCS, + output [1:0] SDRAM_BA, + output SDRAM_CLK, + output SDRAM_CKE +); + +`include "rtl/build_id.v" + +localparam CONF_STR = { + "TAPPER;;", + "O2,Rotate Controls,Off,On;", + "O34,Scanlines,Off,25%,50%,75%;", + "O5,Blend,Off,On;", + "O6,Service,Off,On;", + "O7,Swap Joystick,Off,On;", + "T0,Reset;", + "V,v1.1.",`BUILD_DATE +}; + +assign LED = ~ioctl_downl; +assign SDRAM_CLK = clk_mem; +assign SDRAM_CKE = 1; + +wire clk_sys, clk_mem; +wire pll_locked; +pll_mist pll( + .inclk0(CLOCK_27), + .areset(0), + .c0(clk_sys), + .c1(clk_mem), + .locked(pll_locked) + ); + +wire [31:0] status; +wire [1:0] buttons; +wire [1:0] switches; +wire [7:0] joy_0; +wire [7:0] joy_1; +wire scandoublerD; +wire ypbpr; +wire [15:0] audio_l, audio_r; +wire hs, vs, cs; +wire blankn; +wire [2:0] g, r, b; +wire [15:0] rom_addr; +wire [15:0] rom_do; +wire [13:0] snd_addr; +wire [15:0] snd_do; +wire [14:0] sp_addr; +wire [31:0] sp_do; +wire ioctl_downl; +wire [7:0] ioctl_index; +wire ioctl_wr; +wire [24:0] ioctl_addr; +wire [7:0] ioctl_dout; + +data_io data_io( + .clk_sys ( clk_sys ), + .SPI_SCK ( SPI_SCK ), + .SPI_SS2 ( SPI_SS2 ), + .SPI_DI ( SPI_DI ), + .ioctl_download( ioctl_downl ), + .ioctl_index ( ioctl_index ), + .ioctl_wr ( ioctl_wr ), + .ioctl_addr ( ioctl_addr ), + .ioctl_dout ( ioctl_dout ) +); + +wire [24:0] sp_ioctl_addr = ioctl_addr - 17'h12000; //SP ROM offset: 0x12000 + +reg port1_req, port2_req; +sdram sdram( + .*, + .init_n ( pll_locked ), + .clk ( clk_mem ), + + // port1 used for main + sound CPU + .port1_req ( port1_req ), + .port1_ack ( ), + .port1_a ( ioctl_addr[23:1] ), + .port1_ds ( {ioctl_addr[0], ~ioctl_addr[0]} ), + .port1_we ( ioctl_downl ), + .port1_d ( {ioctl_dout, ioctl_dout} ), + .port1_q ( ), + + .cpu1_addr ( ioctl_downl ? 16'hffff : {1'b0, rom_addr[15:1]} ), + .cpu1_q ( rom_do ), + .cpu2_addr ( ioctl_downl ? 16'hffff : (16'h7000 + snd_addr[13:1]) ), + .cpu2_q ( snd_do ), + + // port2 for sprite graphics + .port2_req ( port2_req ), + .port2_ack ( ), + .port2_a ( {sp_ioctl_addr[14:0], sp_ioctl_addr[16]} ), // merge sprite roms to 32-bit wide words + .port2_ds ( {sp_ioctl_addr[15], ~sp_ioctl_addr[15]} ), + .port2_we ( ioctl_downl ), + .port2_d ( {ioctl_dout, ioctl_dout} ), + .port2_q ( ), + + .sp_addr ( ioctl_downl ? 15'h7fff : sp_addr ), + .sp_q ( sp_do ) +); + +// ROM download controller +always @(posedge clk_sys) begin + reg ioctl_wr_last = 0; + + ioctl_wr_last <= ioctl_wr; + if (ioctl_downl) begin + if (~ioctl_wr_last && ioctl_wr) begin + port1_req <= ~port1_req; + port2_req <= ~port2_req; + end + end +end + +// reset signal generation +reg reset = 1; +reg rom_loaded = 0; +always @(posedge clk_sys) begin + reg ioctl_downlD; + reg [15:0] reset_count; + ioctl_downlD <= ioctl_downl; + + // generate a second reset signal - needed for some reason + if (status[0] | buttons[1] | ~rom_loaded) reset_count <= 16'hffff; + else if (reset_count != 0) reset_count <= reset_count - 1'd1; + + if (ioctl_downlD & ~ioctl_downl) rom_loaded <= 1; + reset <= status[0] | buttons[1] | ~rom_loaded | (reset_count == 16'h0001); + +end + +tapper tapper ( + .clock_40(clk_sys), + .reset(reset), + .video_r(r), + .video_g(g), + .video_b(b), + .video_blankn(blankn), + .video_hs(hs), + .video_vs(vs), + .video_csync(cs), + .tv15Khz_mode(scandoublerD), + .separate_audio(1'b0), + .audio_out_l(audio_l), + .audio_out_r(audio_r), + .coin1(btn_coin), + .coin2(1'b0), + .start2(btn_two_players), + .start1(btn_one_player), + + .p1_left(m_left1), + .p1_right(m_right1), + .p1_up(m_up1), + .p1_down(m_down1), + .p1_fire1(m_fire1), + .p1_fire2(m_fire1b), + + .p2_left(m_left2), + .p2_right(m_right2), + .p2_up(m_up2), + .p2_down(m_down2), + .p2_fire1(m_fire2), + .p2_fire2(m_fire2b), + + .upright(1'b1), + .coin_meters(1), + .service(status[6]), + + .cpu_rom_addr ( rom_addr ), + .cpu_rom_do ( rom_addr[0] ? rom_do[15:8] : rom_do[7:0] ), + .snd_rom_addr ( snd_addr ), + .snd_rom_do ( snd_addr[0] ? snd_do[15:8] : snd_do[7:0] ), + .sp_addr ( sp_addr ), + .sp_graphx32_do ( sp_do ) +); + +wire vs_out; +wire hs_out; +assign VGA_VS = scandoublerD | vs_out; +assign VGA_HS = scandoublerD ? cs : hs_out; + +mist_video #(.COLOR_DEPTH(3), .SD_HCNT_WIDTH(10)) mist_video( + .clk_sys ( clk_sys ), + .SPI_SCK ( SPI_SCK ), + .SPI_SS3 ( SPI_SS3 ), + .SPI_DI ( SPI_DI ), + .R ( blankn ? r : 0 ), + .G ( blankn ? g : 0 ), + .B ( blankn ? b : 0 ), + .HSync ( hs ), + .VSync ( vs ), + .VGA_R ( VGA_R ), + .VGA_G ( VGA_G ), + .VGA_B ( VGA_B ), + .VGA_VS ( vs_out ), + .VGA_HS ( hs_out ), + .rotate ( {1'b1,status[2]} ), + .ce_divider ( 1 ), + .blend ( status[5] ), + .scandoubler_disable(1),//scandoublerD ), + .no_csync ( 1'b1 ), + .scanlines ( status[4:3] ), + .ypbpr ( ypbpr ) + ); + +user_io #( + .STRLEN(($size(CONF_STR)>>3))) +user_io( + .clk_sys (clk_sys ), + .conf_str (CONF_STR ), + .SPI_CLK (SPI_SCK ), + .SPI_SS_IO (CONF_DATA0 ), + .SPI_MISO (SPI_DO ), + .SPI_MOSI (SPI_DI ), + .buttons (buttons ), + .switches (switches ), + .scandoubler_disable (scandoublerD ), + .ypbpr (ypbpr ), + .key_strobe (key_strobe ), + .key_pressed (key_pressed ), + .key_code (key_code ), + .joystick_0 (joy_0 ), + .joystick_1 (joy_1 ), + .status (status ) + ); + +dac #( + .C_bits(16)) +dac_l( + .clk_i(clk_sys), + .res_n_i(1), + .dac_i(audio_l), + .dac_o(AUDIO_L) + ); + +dac #( + .C_bits(16)) +dac_r( + .clk_i(clk_sys), + .res_n_i(1), + .dac_i(audio_r), + .dac_o(AUDIO_R) + ); + +wire [7:0] joystick_0 = status[7] ? joy_1 : joy_0; +wire [7:0] joystick_1 = status[7] ? joy_0 : joy_1; + +// Rotated Normal +wire m_up1 = status[2] ? btn_left | joystick_0[1] : btn_up | joystick_0[3]; +wire m_down1 = status[2] ? btn_right | joystick_0[0] : btn_down | joystick_0[2]; +wire m_left1 = status[2] ? btn_down | joystick_0[2] : btn_left | joystick_0[1]; +wire m_right1 = status[2] ? btn_up | joystick_0[3] : btn_right | joystick_0[0]; +wire m_fire1 = btn_fire1 | joystick_0[4]; +wire m_fire1b = btn_fire2 | joystick_0[5]; + +wire m_up2 = status[2] ? joystick_1[1] : joystick_1[3]; +wire m_down2 = status[2] ? joystick_1[0] : joystick_1[2]; +wire m_left2 = status[2] ? joystick_1[2] : joystick_1[1]; +wire m_right2 = status[2] ? joystick_1[3] : joystick_1[0]; +wire m_fire2 = joystick_1[4]; +wire m_fire2b = joystick_1[5]; + +reg btn_one_player = 0; +reg btn_two_players = 0; +reg btn_left = 0; +reg btn_right = 0; +reg btn_down = 0; +reg btn_up = 0; +reg btn_fire1 = 0; +reg btn_fire2 = 0; +//reg btn_fire3 = 0; +reg btn_coin = 0; +wire key_pressed; +wire [7:0] key_code; +wire key_strobe; + +always @(posedge clk_sys) begin + if(key_strobe) begin + case(key_code) + 'h75: btn_up <= key_pressed; // up + 'h72: btn_down <= key_pressed; // down + 'h6B: btn_left <= key_pressed; // left + 'h74: btn_right <= key_pressed; // right + 'h76: btn_coin <= key_pressed; // ESC + 'h05: btn_one_player <= key_pressed; // F1 + 'h06: btn_two_players <= key_pressed; // F2 +// 'h14: btn_fire3 <= key_pressed; // ctrl + 'h11: btn_fire2 <= key_pressed; // alt + 'h29: btn_fire1 <= key_pressed; // Space + endcase + end +end + +endmodule diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/rtl/ym_2149_linmix.vhd b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/YM2149_linmix_sep.vhd similarity index 78% rename from Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/rtl/ym_2149_linmix.vhd rename to Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/YM2149_linmix_sep.vhd index b0573a80..6ed2498a 100644 --- a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/rtl/ym_2149_linmix.vhd +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/YM2149_linmix_sep.vhd @@ -1,3 +1,4 @@ +-- changes for seperate audio outputs and enable now enables cpu access as well -- -- A simulation model of YM2149 (AY-3-8910 with bells on) @@ -74,6 +75,7 @@ entity YM2149 is I_SEL_L : in std_logic; O_AUDIO : out std_logic_vector(7 downto 0); + O_CHAN : out std_logic_vector(1 downto 0); -- port a I_IOA : in std_logic_vector(7 downto 0); O_IOA : out std_logic_vector(7 downto 0); @@ -90,10 +92,11 @@ entity YM2149 is end; architecture RTL of YM2149 is - type array_16x8 is array (0 to 15) of std_logic_vector(7 downto 0); - type array_3x12 is array (1 to 3) of std_logic_vector(11 downto 0); + type array_16x8 is array (0 to 15) of std_logic_vector( 7 downto 0); + type array_3x12 is array (1 to 3) of std_logic_vector(11 downto 0); signal cnt_div : std_logic_vector(3 downto 0) := (others => '0'); + signal cnt_div_t1 : std_logic_vector(3 downto 0); signal noise_div : std_logic := '0'; signal ena_div : std_logic; signal ena_div_noise : std_logic; @@ -105,25 +108,7 @@ architecture RTL of YM2149 is signal busctrl_we : std_logic; signal busctrl_re : std_logic; - signal reg : array_16x8 ; --:= ( --- "00000000", -- R0 Period Tone A 8bits lsb --- "00000100", -- R1 Period Tone A 4bits msb --- "00000000", -- R2 Period Tone B 8bits lsb --- "00000010", -- R3 Period Tone B 4bits msb --- "00000000", -- R4 Period Tone C 8bits lsb --- "00000001", -- R5 Period Tone C 4bits msb --- "00001000", -- R6 Period Noise 5bits --- "00111000", -- R7 Mixer Noise CBA 3bits, Tone CBA 3bits --- "00000111", -- R8 Amplitude A Mode 1bit, Level 4bits --- "00000111", -- R9 Amplitude B Mode 1bit, Level 4bits --- "00000111", -- R10 Amplitude C Mode 1bit, Level 4bits --- "00000000", -- R11 Period Enveloppe 8bits lsb --- "00000000", -- R12 Period Enveloppe 8bits msb --- "00000000", -- R13 Shape Enveloppe 4bits --- "00000000", -- R14 Port A --- "00000000" -- R15 Port B --- ); - + signal reg : array_16x8; signal env_reset : std_logic; signal ioa_inreg : std_logic_vector(7 downto 0); signal iob_inreg : std_logic_vector(7 downto 0); @@ -145,8 +130,6 @@ architecture RTL of YM2149 is signal chan_vol : std_logic_vector(4 downto 0); signal dac_amp : std_logic_vector(7 downto 0); - signal audio_mix : std_logic_vector(9 downto 0); - signal audio_final : std_logic_vector(9 downto 0); begin -- cpu i/f p_busdecode : process(I_BDIR, I_BC2, I_BC1, addr, I_A9_L, I_A8) @@ -194,105 +177,54 @@ begin -- -- CLOCKED -- - p_waddr : process + p_waddr : process(RESET_L, CLK) begin - ---- looks like registers are latches in real chip, but the address is caught at the end of the address state. - wait until rising_edge(CLK); - + -- looks like registers are latches in real chip, but the address is caught at the end of the address state. if (RESET_L = '0') then addr <= (others => '0'); - else - if (busctrl_addr = '1') then - addr <= I_DA; + elsif rising_edge(CLK) then + if (ENA = '1') then + if (busctrl_addr = '1') then + addr <= I_DA; + end if; end if; end if; end process; - p_wdata : process + p_wdata : process(RESET_L, CLK) begin - ---- looks like registers are latches in real chip, but the address is caught at the end of the address state. - wait until rising_edge(CLK); - env_reset <= '0'; - if (RESET_L = '0') then reg <= (others => (others => '0')); env_reset <= '1'; - else - env_reset <= '0'; - if (busctrl_we = '1') then - case addr(3 downto 0) is - when x"0" => reg(0) <= I_DA; - when x"1" => reg(1) <= I_DA; - when x"2" => reg(2) <= I_DA; - when x"3" => reg(3) <= I_DA; - when x"4" => reg(4) <= I_DA; - when x"5" => reg(5) <= I_DA; - when x"6" => reg(6) <= I_DA; - when x"7" => reg(7) <= I_DA; - when x"8" => reg(8) <= I_DA; - when x"9" => reg(9) <= I_DA; - when x"A" => reg(10) <= I_DA; - when x"B" => reg(11) <= I_DA; - when x"C" => reg(12) <= I_DA; - when x"D" => reg(13) <= I_DA; env_reset <= '1'; - when x"E" => reg(14) <= I_DA; - when x"F" => reg(15) <= I_DA; - when others => null; - end case; + elsif rising_edge(CLK) then + if (ENA = '1') then + env_reset <= '0'; + if (busctrl_we = '1') then + case addr(3 downto 0) is + when x"0" => reg(0) <= I_DA; + when x"1" => reg(1) <= I_DA; + when x"2" => reg(2) <= I_DA; + when x"3" => reg(3) <= I_DA; + when x"4" => reg(4) <= I_DA; + when x"5" => reg(5) <= I_DA; + when x"6" => reg(6) <= I_DA; + when x"7" => reg(7) <= I_DA; + when x"8" => reg(8) <= I_DA; + when x"9" => reg(9) <= I_DA; + when x"A" => reg(10) <= I_DA; + when x"B" => reg(11) <= I_DA; + when x"C" => reg(12) <= I_DA; + when x"D" => reg(13) <= I_DA; env_reset <= '1'; + when x"E" => reg(14) <= I_DA; + when x"F" => reg(15) <= I_DA; + when others => null; + end case; + end if; end if; end if; end process; - -- - -- LATCHED, useful when emulating a real chip in circuit. Nasty as gated clock. - -- --- p_waddr : process(reset_l, busctrl_addr) --- begin --- -- looks like registers are latches in real chip, but the address is caught at the end of the address state. --- if (RESET_L = '0') then --- addr <= (others => '0'); --- elsif falling_edge(busctrl_addr) then -- yuk --- addr <= I_DA; --- end if; --- end process; --- --- p_wdata : process(reset_l, busctrl_we, addr) --- begin --- if (RESET_L = '0') then --- reg <= (others => (others => '0')); --- elsif falling_edge(busctrl_we) then --- case addr(3 downto 0) is --- when x"0" => reg(0) <= I_DA; --- when x"1" => reg(1) <= I_DA; --- when x"2" => reg(2) <= I_DA; --- when x"3" => reg(3) <= I_DA; --- when x"4" => reg(4) <= I_DA; --- when x"5" => reg(5) <= I_DA; --- when x"6" => reg(6) <= I_DA; --- when x"7" => reg(7) <= I_DA; --- when x"8" => reg(8) <= I_DA; --- when x"9" => reg(9) <= I_DA; --- when x"A" => reg(10) <= I_DA; --- when x"B" => reg(11) <= I_DA; --- when x"C" => reg(12) <= I_DA; --- when x"D" => reg(13) <= I_DA; --- when x"E" => reg(14) <= I_DA; --- when x"F" => reg(15) <= I_DA; --- when others => null; --- end case; --- end if; --- --- env_reset <= '0'; --- if (busctrl_we = '1') and (addr(3 downto 0) = x"D") then --- env_reset <= '1'; --- end if; --- end process; - - -- - -- END LATCHED - -- - - p_rdata : process(busctrl_re, addr, reg) + p_rdata : process(busctrl_re, addr, reg, ioa_inreg, iob_inreg) begin O_DA <= (others => '0'); -- 'X' if (busctrl_re = '1') then -- not necessary, but useful for putting 'X's in the simulator @@ -352,7 +284,6 @@ begin variable poly17_zero : std_logic; begin wait until rising_edge(CLK); - if (reg(6)(4 downto 0) = "00000") then noise_gen_comp := "00000"; else @@ -363,7 +294,6 @@ begin if (poly17 = "00000000000000000") then poly17_zero := '1'; end if; if (ENA = '1') then - if (ena_div_noise = '1') then -- divider ena if (noise_gen_cnt >= noise_gen_comp) then @@ -382,7 +312,6 @@ begin variable tone_gen_comp : array_3x12; begin wait until rising_edge(CLK); - -- looks like real chips count up - we need to get the Exact behaviour .. tone_gen_freq(1) := reg(1)(3 downto 0) & reg(0); tone_gen_freq(2) := reg(3)(3 downto 0) & reg(2); @@ -437,7 +366,7 @@ begin end if; end process; - p_envelope_shape : process(env_reset, CLK) + p_envelope_shape : process(env_reset, reg, CLK) variable is_bot : boolean; variable is_bot_p1 : boolean; variable is_top_m1 : boolean; @@ -536,10 +465,10 @@ begin noise_ena_l <= '1'; chan_vol <= "00000"; case cnt_div(1 downto 0) is when "00" => - tone_ena_l <= reg(7)(0); tone_src <= tone_gen_op(1); chan_vol <= reg(8)(4 downto 0); + tone_ena_l <= reg(7)(0); tone_src <= tone_gen_op(1); chan_vol <= reg(8)(4 downto 0); noise_ena_l <= reg(7)(3); when "01" => - tone_ena_l <= reg(7)(1); tone_src <= tone_gen_op(2); chan_vol <= reg(9)(4 downto 0); + tone_ena_l <= reg(7)(1); tone_src <= tone_gen_op(2); chan_vol <= reg(9)(4 downto 0); noise_ena_l <= reg(7)(4); when "10" => tone_ena_l <= reg(7)(2); tone_src <= tone_gen_op(3); chan_vol <= reg(10)(4 downto 0); @@ -608,38 +537,38 @@ begin when others => null; end case; - if (cnt_div(1 downto 0) = "10") then - audio_mix <= (others => '0'); - audio_final <= audio_mix; - else - audio_mix <= audio_mix + ("00" & dac_amp); - end if; + cnt_div_t1 <= cnt_div; + end if; + end process; - if (RESET_L = '0') then - O_AUDIO(7 downto 0) <= "00000000"; - else - if (audio_final(9) = '0') then - O_AUDIO(7 downto 0) <= audio_final(8 downto 1); - else -- clip - O_AUDIO(7 downto 0) <= x"FF"; - end if; + p_audio_output : process(RESET_L, CLK) + begin + if (RESET_L = '0') then + O_AUDIO <= (others => '0'); + O_CHAN <= (others => '0'); + elsif rising_edge(CLK) then + + if (ENA = '1') then + O_AUDIO <= dac_amp(7 downto 0); + O_CHAN <= cnt_div_t1(1 downto 0); end if; end if; end process; p_io_ports : process(reg) begin - O_IOA <= reg(14); - + O_IOA <= reg(14); O_IOA_OE_L <= not reg(7)(6); - O_IOB <= reg(15); + O_IOB <= reg(15); O_IOB_OE_L <= not reg(7)(7); end process; p_io_ports_inreg : process begin wait until rising_edge(CLK); - ioa_inreg <= I_IOA; - iob_inreg <= I_IOB; + if (ENA = '1') then -- resync + ioa_inreg <= I_IOA; + iob_inreg <= I_IOB; + end if; end process; end architecture RTL; diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/build_id.tcl b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/build_id.tcl new file mode 100644 index 00000000..938515d8 --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/build_id.tcl @@ -0,0 +1,35 @@ +# ================================================================================ +# +# Build ID Verilog Module Script +# Jeff Wiencrot - 8/1/2011 +# +# Generates a Verilog module that contains a timestamp, +# from the current build. These values are available from the build_date, build_time, +# physical_address, and host_name output ports of the build_id module in the build_id.v +# Verilog source file. +# +# ================================================================================ + +proc generateBuildID_Verilog {} { + + # Get the timestamp (see: http://www.altera.com/support/examples/tcl/tcl-date-time-stamp.html) + set buildDate [ clock format [ clock seconds ] -format %y%m%d ] + set buildTime [ clock format [ clock seconds ] -format %H%M%S ] + + # Create a Verilog file for output + set outputFileName "rtl/build_id.v" + set outputFile [open $outputFileName "w"] + + # Output the Verilog source + puts $outputFile "`define BUILD_DATE \"$buildDate\"" + puts $outputFile "`define BUILD_TIME \"$buildTime\"" + close $outputFile + + # Send confirmation message to the Messages window + post_message "Generated build identification Verilog module: [pwd]/$outputFileName" + post_message "Date: $buildDate" + post_message "Time: $buildTime" +} + +# Comment out this line to prevent the process from automatically executing when the file is sourced: +generateBuildID_Verilog \ No newline at end of file diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/cmos_ram.vhd b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/cmos_ram.vhd new file mode 100644 index 00000000..c5e34893 --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/cmos_ram.vhd @@ -0,0 +1,356 @@ +-- ----------------------------------------------------------------------- +-- +-- Syntiac's generic VHDL support files. +-- +-- ----------------------------------------------------------------------- +-- Copyright 2005-2008 by Peter Wendrich (pwsoft@syntiac.com) +-- http://www.syntiac.com/fpga64.html +-- +-- Modified April 2016 by Dar (darfpga@aol.fr) +-- http://darfpga.blogspot.fr +-- Remove address register when writing +-- +-- ----------------------------------------------------------------------- +-- +-- gen_rwram.vhd +-- +-- ----------------------------------------------------------------------- +-- +-- generic ram. +-- +-- ----------------------------------------------------------------------- + +library IEEE; +use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; +use IEEE.numeric_std.ALL; + +-- ----------------------------------------------------------------------- + +entity cmos_ram is + generic ( + dWidth : integer := 8; + aWidth : integer := 10 + ); + port ( + clk : in std_logic; + we : in std_logic; + addr : in std_logic_vector((aWidth-1) downto 0); + d : in std_logic_vector((dWidth-1) downto 0); + q : out std_logic_vector((dWidth-1) downto 0) + ); +end entity; + +-- ----------------------------------------------------------------------- + +architecture rtl of cmos_ram is + subtype addressRange is integer range 0 to ((2**aWidth)-1); + type ramDef is array(addressRange) of std_logic_vector((dWidth-1) downto 0); + signal ram: ramDef:= ( + X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF", --000-00F + X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF", --010-01F + X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF", --020-02F + X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF", --030-03F + X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF", --040-04F + X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF", --050-05F + X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF", --060-06F + X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF", --070-07F + X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF", --080-08F + 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----------------------------------------------------------------------- +-- q <= qReg; + +-- ----------------------------------------------------------------------- +-- Memory write +-- ----------------------------------------------------------------------- + process(clk) + begin + if rising_edge(clk) then + if we = '1' then + ram(to_integer(unsigned(addr))) <= d; + end if; + end if; + end process; + +-- ----------------------------------------------------------------------- +-- Memory read +-- ----------------------------------------------------------------------- +process(clk) + begin + if rising_edge(clk) then +-- qReg <= ram(to_integer(unsigned(rAddrReg))); +-- rAddrReg <= addr; +---- qReg <= ram(to_integer(unsigned(addr))); + q <= ram(to_integer(unsigned(addr))); + end if; + end process; +--q <= ram(to_integer(unsigned(addr))); +end architecture; + diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/ctc_controler.vhd b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/ctc_controler.vhd new file mode 100644 index 00000000..1ff9961d --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/ctc_controler.vhd @@ -0,0 +1,106 @@ +--------------------------------------------------------------------------------- +-- Z80-CTC controler by Dar (darfpga@aol.fr) (19/10/2019) +-- http://darfpga.blogspot.fr +--------------------------------------------------------------------------------- +library ieee; +use ieee.std_logic_1164.all; +use ieee.std_logic_unsigned.all; +use ieee.numeric_std.all; + +entity ctc_controler is +port( + clock : in std_logic; + clock_ena : in std_logic; + reset : in std_logic; + + d_in : in std_logic_vector( 7 downto 0); + load_data : in std_logic; + int_ack : in std_logic; + + int_pulse_0 : in std_logic; + int_pulse_1 : in std_logic; + int_pulse_2 : in std_logic; + int_pulse_3 : in std_logic; + + d_out : out std_logic_vector( 7 downto 0); + int_n : out std_logic + +); +end ctc_controler; + +architecture struct of ctc_controler is + + signal int_vector : std_logic_vector(4 downto 0); + + signal wait_for_time_constant : std_logic; + signal load_data_r : std_logic; -- make sure load_data toggles to get one new data + + signal int_reg_0 : std_logic; + signal int_reg_1 : std_logic; + signal int_reg_2 : std_logic; + signal int_reg_3 : std_logic; + + signal int_ack_r : std_logic; + +begin + +int_n <= '0' when (int_reg_0 or int_reg_1 or int_reg_2 or int_reg_3) = '1' else '1'; + +d_out <= int_vector & "000" when int_reg_0 = '1' else + int_vector & "010" when int_reg_1 = '1' else + int_vector & "100" when int_reg_2 = '1' else + int_vector & "110" when int_reg_3 = '1' else (others => '0'); + +process (reset, clock) +begin + + if reset = '1' then -- hardware and software reset + wait_for_time_constant <= '0'; + int_reg_0 <= '0'; + int_reg_1 <= '0'; + int_reg_2 <= '0'; + int_reg_3 <= '0'; + load_data_r <= load_data; + int_vector <= (others => '0'); + else + if rising_edge(clock) then + if clock_ena = '1' then + + load_data_r <= load_data; + int_ack_r <= int_ack; + + if load_data = '1' and load_data_r = '0' then + + if wait_for_time_constant = '1' then + wait_for_time_constant <= '0'; + else + if d_in(0) = '1' then -- check if its a control world + wait_for_time_constant <= d_in(2); +-- if d_in(1) = '1' then -- software reset +-- wait_for_time_constant <= '0'; +-- end if; + else -- its an interrupt vector + int_vector <= d_in(7 downto 3); + end if; + end if; + + end if; + + if int_pulse_0 = '1' then int_reg_0 <= '1'; end if; + if int_pulse_1 = '1' then int_reg_1 <= '1'; end if; + if int_pulse_2 = '1' then int_reg_2 <= '1'; end if; + if int_pulse_3 = '1' then int_reg_3 <= '1'; end if; + + if int_ack_r = '1' and int_ack = '0' then + if int_reg_0 = '1' then int_reg_0 <= '0'; + elsif int_reg_1 = '1' then int_reg_1 <= '0'; + elsif int_reg_2 = '1' then int_reg_2 <= '0'; + elsif int_reg_3 = '1' then int_reg_3 <= '0'; end if; + end if; + + end if; + end if; + end if; +end process; + +end struct; diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/ctc_counter.vhd b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/ctc_counter.vhd new file mode 100644 index 00000000..25f9a797 --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/ctc_counter.vhd @@ -0,0 +1,152 @@ +--------------------------------------------------------------------------------- +-- Z80-CTC counter by Dar (darfpga@aol.fr) (19/10/2019) +-- http://darfpga.blogspot.fr +--------------------------------------------------------------------------------- +library ieee; +use ieee.std_logic_1164.all; +use ieee.std_logic_unsigned.all; +use ieee.numeric_std.all; + +entity ctc_counter is +port( + clock : in std_logic; + clock_ena : in std_logic; + reset : in std_logic; + + d_in : in std_logic_vector( 7 downto 0); + load_data : in std_logic; + + clk_trg : in std_logic; + + d_out : out std_logic_vector(7 downto 0); + zc_to : out std_logic; + int_pulse : out std_logic + + ); +end ctc_counter; + +architecture struct of ctc_counter is + + signal control_word : std_logic_vector(7 downto 0); + signal wait_for_time_constant : std_logic; + signal time_constant_loaded : std_logic; + signal restart_on_next_clock : std_logic; + signal restart_on_next_trigger : std_logic; + + signal prescale_max : std_logic_vector(7 downto 0); + signal prescale_in : std_logic_vector(7 downto 0) := (others => '0'); + signal count_max : std_logic_vector(8 downto 0); + signal count_in : std_logic_vector(8 downto 0) := (others => '0'); + signal zc_to_in : std_logic; + signal clk_trg_r : std_logic; + signal trigger : std_logic; + signal count_ena : std_logic; + signal load_data_r : std_logic; -- make sure load_data toggles to get one new data + +begin + +prescale_max <= + (others => '0') when control_word(6) = '1' else -- counter mode (prescale max = 0) + X"0F" when control_word(6 downto 5) = "00" else -- timer mode prescale 16 + X"FF"; -- timer mode prescale 256 + +trigger <= + '1' when (clk_trg = '0' and clk_trg_r = '1' and control_word(4) = '0') or -- falling edge + (clk_trg = '1' and clk_trg_r = '0' and control_word(4) = '1') else '0'; -- rising edge + +d_out <= count_in(7 downto 0); + +zc_to <= zc_to_in; +int_pulse <= zc_to_in when control_word(7) = '1' else '0'; + +process (reset, clock) +begin + + if reset = '1' then -- hardware reset + count_ena <= '0'; + wait_for_time_constant <= '0'; + time_constant_loaded <= '0'; + restart_on_next_clock <= '0'; + restart_on_next_trigger <= '0'; + count_in <= (others=> '0'); + zc_to_in <= '0'; + clk_trg_r <= clk_trg; + else + if rising_edge(clock) then + if clock_ena = '1' then + + clk_trg_r <= clk_trg; + load_data_r <= load_data; + + if (restart_on_next_trigger = '1' and trigger = '1') or (restart_on_next_clock = '1') then + restart_on_next_clock <= '0'; + restart_on_next_trigger <= '0'; + count_ena <= '1'; + count_in <= count_max; + prescale_in <= prescale_max; + end if; + + if load_data = '1' and load_data_r = '0' then + + if wait_for_time_constant = '1' then + wait_for_time_constant <= '0'; + time_constant_loaded <= '1'; + + if d_in = X"00" then + count_max <= '1'&X"00"; + else + count_max <= '0'&d_in; + end if; + + if control_word(6) = '0' and count_ena = '0' then -- in timer mode, if count was stooped + if control_word(3) = '0' then -- auto start when time_constant loaded + restart_on_next_clock <= '1'; + else -- wait for trigger to start + restart_on_next_trigger <= '1'; + end if; + end if; + + else -- not waiting for time constant + + if d_in(0) = '1' then -- check if its a control world + control_word <= d_in; + wait_for_time_constant <= d_in(2); + restart_on_next_clock <= '0'; + restart_on_next_trigger <= '0'; + + if d_in(1) = '1' then -- software reset + count_ena <= '0'; + time_constant_loaded <= '0'; + zc_to_in <= '0'; +-- zc_to_in_r <= '0'; + clk_trg_r <= clk_trg; + end if; + end if; + + end if; + + end if; -- end load data + + -- counter + zc_to_in <= '0'; + if ((control_word(6) = '1' and trigger = '1' ) or + (control_word(6) = '0' and count_ena = '1') ) and time_constant_loaded = '1' then + if prescale_in = 0 then + prescale_in <= '0'&prescale_max(7 downto 1); -- test divide by 2 ! + if count_in = 0 then + zc_to_in <= '1'; + count_in <= count_max; + else + count_in <= count_in - '1'; + end if; + else + prescale_in <= prescale_in - '1'; + end if; + end if; + + end if; + end if; + end if; +end process; + +end struct; diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/gen_ram.vhd b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/gen_ram.vhd new file mode 100644 index 00000000..f1a95608 --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/gen_ram.vhd @@ -0,0 +1,84 @@ +-- ----------------------------------------------------------------------- +-- +-- Syntiac's generic VHDL support files. +-- +-- ----------------------------------------------------------------------- +-- Copyright 2005-2008 by Peter Wendrich (pwsoft@syntiac.com) +-- http://www.syntiac.com/fpga64.html +-- +-- Modified April 2016 by Dar (darfpga@aol.fr) +-- http://darfpga.blogspot.fr +-- Remove address register when writing +-- +-- ----------------------------------------------------------------------- +-- +-- gen_rwram.vhd +-- +-- ----------------------------------------------------------------------- +-- +-- generic ram. +-- +-- ----------------------------------------------------------------------- + +library IEEE; +use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; +use IEEE.numeric_std.ALL; + +-- ----------------------------------------------------------------------- + +entity gen_ram is + generic ( + dWidth : integer := 8; + aWidth : integer := 10 + ); + port ( + clk : in std_logic; + we : in std_logic; + addr : in std_logic_vector((aWidth-1) downto 0); + d : in std_logic_vector((dWidth-1) downto 0); + q : out std_logic_vector((dWidth-1) downto 0) + ); +end entity; + +-- ----------------------------------------------------------------------- + +architecture rtl of gen_ram is + subtype addressRange is integer range 0 to ((2**aWidth)-1); + type ramDef is array(addressRange) of std_logic_vector((dWidth-1) downto 0); + signal ram: ramDef; + + signal rAddrReg : std_logic_vector((aWidth-1) downto 0); + signal qReg : std_logic_vector((dWidth-1) downto 0); +begin +-- ----------------------------------------------------------------------- +-- Signals to entity interface +-- ----------------------------------------------------------------------- +-- q <= qReg; + +-- ----------------------------------------------------------------------- +-- Memory write +-- ----------------------------------------------------------------------- + process(clk) + begin + if rising_edge(clk) then + if we = '1' then + ram(to_integer(unsigned(addr))) <= d; + end if; + end if; + end process; + +-- ----------------------------------------------------------------------- +-- Memory read +-- ----------------------------------------------------------------------- +process(clk) + begin + if rising_edge(clk) then +-- qReg <= ram(to_integer(unsigned(rAddrReg))); +-- rAddrReg <= addr; +---- qReg <= ram(to_integer(unsigned(addr))); + q <= ram(to_integer(unsigned(addr))); + end if; + end process; +--q <= ram(to_integer(unsigned(addr))); +end architecture; + diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/pll_mist.vhd b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/pll_mist.vhd new file mode 100644 index 00000000..15c5571c --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/pll_mist.vhd @@ -0,0 +1,397 @@ +-- megafunction wizard: %ALTPLL% +-- GENERATION: STANDARD +-- VERSION: WM1.0 +-- MODULE: altpll + +-- ============================================================ +-- File Name: pll_mist.vhd +-- Megafunction Name(s): +-- altpll +-- +-- Simulation Library Files(s): +-- altera_mf +-- ============================================================ +-- ************************************************************ +-- THIS IS A WIZARD-GENERATED FILE. DO NOT EDIT THIS FILE! +-- +-- 13.1.0 Build 162 10/23/2013 SJ Web Edition +-- ************************************************************ + + +--Copyright (C) 1991-2013 Altera Corporation +--Your use of Altera Corporation's design tools, logic functions +--and other software and tools, and its AMPP partner logic +--functions, and any output files from any of the foregoing +--(including device programming or simulation files), and any +--associated documentation or information are expressly subject +--to the terms and conditions of the Altera Program License +--Subscription Agreement, Altera MegaCore Function License +--Agreement, or other applicable license agreement, including, +--without limitation, that your use is for the sole purpose of +--programming logic devices manufactured by Altera and sold by +--Altera or its authorized distributors. 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X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF"); +begin +process(clk) +begin + if rising_edge(clk) then + data <= rom_data(to_integer(unsigned(addr))); + end if; +end process; +end architecture; diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/sdram.sv b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/sdram.sv new file mode 100644 index 00000000..49ea563d --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/sdram.sv @@ -0,0 +1,343 @@ +// +// sdram.v +// +// sdram controller implementation for the MiST board +// https://github.com/mist-devel/mist-board +// +// Copyright (c) 2013 Till Harbaum +// Copyright (c) 2019 Gyorgy Szombathelyi +// +// This source file is free software: you can redistribute it and/or modify +// it under the terms of the GNU General Public License as published +// by the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or +// (at your option) any later version. +// +// This source file is distributed in the hope that it will be useful, +// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of +// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the +// GNU General Public License for more details. +// +// You should have received a copy of the GNU General Public License +// along with this program. If not, see . +// + +module sdram ( + + // interface to the MT48LC16M16 chip + inout reg [15:0] SDRAM_DQ, // 16 bit bidirectional data bus + output reg [12:0] SDRAM_A, // 13 bit multiplexed address bus + output reg SDRAM_DQML, // two byte masks + output reg SDRAM_DQMH, // two byte masks + output reg [1:0] SDRAM_BA, // two banks + output SDRAM_nCS, // a single chip select + output SDRAM_nWE, // write enable + output SDRAM_nRAS, // row address select + output SDRAM_nCAS, // columns address select + + // cpu/chipset interface + input init_n, // init signal after FPGA config to initialize RAM + input clk, // sdram clock + + input port1_req, + output reg port1_ack, + input port1_we, + input [23:1] port1_a, + input [1:0] port1_ds, + input [15:0] port1_d, + output reg [15:0] port1_q, + + input [16:1] cpu1_addr, + output reg [15:0] cpu1_q, + input [16:1] cpu2_addr, + output reg [15:0] cpu2_q, + + input port2_req, + output reg port2_ack, + input port2_we, + input [23:1] port2_a, + input [1:0] port2_ds, + input [15:0] port2_d, + output reg [31:0] port2_q, + + input [16:2] sp_addr, + output reg [31:0] sp_q +); + +localparam RASCAS_DELAY = 3'd2; // tRCD=20ns -> 2 cycles@<100MHz +localparam BURST_LENGTH = 3'b001; // 000=1, 001=2, 010=4, 011=8 +localparam ACCESS_TYPE = 1'b0; // 0=sequential, 1=interleaved +localparam CAS_LATENCY = 3'd2; // 2/3 allowed +localparam OP_MODE = 2'b00; // only 00 (standard operation) allowed +localparam NO_WRITE_BURST = 1'b1; // 0= write burst enabled, 1=only single access write + +localparam MODE = { 3'b000, NO_WRITE_BURST, OP_MODE, CAS_LATENCY, ACCESS_TYPE, BURST_LENGTH}; + +// 64ms/8192 rows = 7.8us -> 842 cycles@108MHz +localparam RFRSH_CYCLES = 10'd842; + +// --------------------------------------------------------------------- +// ------------------------ cycle state machine ------------------------ +// --------------------------------------------------------------------- + +/* + SDRAM state machine for 2 bank interleaved access + 1 word burst, CL2 +cmd issued registered + 0 RAS0 cas1 - data0 read burst terminated + 1 ras0 + 2 data1 returned + 3 CAS0 data1 returned + 4 RAS1 cas0 + 5 ras1 + 6 CAS1 data0 returned +*/ + +localparam STATE_RAS0 = 3'd0; // first state in cycle +localparam STATE_RAS1 = 3'd4; // Second ACTIVE command after RAS0 + tRRD (15ns) +localparam STATE_CAS0 = STATE_RAS0 + RASCAS_DELAY + 1'd1; // CAS phase - 3 +localparam STATE_CAS1 = STATE_RAS1 + RASCAS_DELAY; // CAS phase - 6 +localparam STATE_READ0 = 3'd0;// STATE_CAS0 + CAS_LATENCY + 2'd2; // 7 +localparam STATE_READ1 = 3'd3; +localparam STATE_DS1b = 3'd0; +localparam STATE_READ1b = 3'd4; +localparam STATE_LAST = 3'd6; + +reg [2:0] t; + +always @(posedge clk) begin + t <= t + 1'd1; + if (t == STATE_LAST) t <= STATE_RAS0; +end + +// --------------------------------------------------------------------- +// --------------------------- startup/reset --------------------------- +// --------------------------------------------------------------------- + +// wait 1ms (32 8Mhz cycles) after FPGA config is done before going +// into normal operation. Initialize the ram in the last 16 reset cycles (cycles 15-0) +reg [4:0] reset; +reg init = 1'b1; +always @(posedge clk, negedge init_n) begin + if(!init_n) begin + reset <= 5'h1f; + init <= 1'b1; + end else begin + if((t == STATE_LAST) && (reset != 0)) reset <= reset - 5'd1; + init <= !(reset == 0); + end +end + +// --------------------------------------------------------------------- +// ------------------ generate ram control signals --------------------- +// --------------------------------------------------------------------- + +// all possible commands +localparam CMD_INHIBIT = 4'b1111; +localparam CMD_NOP = 4'b0111; +localparam CMD_ACTIVE = 4'b0011; +localparam CMD_READ = 4'b0101; +localparam CMD_WRITE = 4'b0100; +localparam CMD_BURST_TERMINATE = 4'b0110; +localparam CMD_PRECHARGE = 4'b0010; +localparam CMD_AUTO_REFRESH = 4'b0001; +localparam CMD_LOAD_MODE = 4'b0000; + +reg [3:0] sd_cmd; // current command sent to sd ram +reg [15:0] sd_din; +// drive control signals according to current command +assign SDRAM_nCS = sd_cmd[3]; +assign SDRAM_nRAS = sd_cmd[2]; +assign SDRAM_nCAS = sd_cmd[1]; +assign SDRAM_nWE = sd_cmd[0]; + +reg [24:1] addr_latch[2]; +reg [24:1] addr_latch_next[2]; +reg [16:1] addr_last[2]; +reg [16:2] addr_last2[2]; +reg [15:0] din_latch[2]; +reg [1:0] oe_latch; +reg [1:0] we_latch; +reg [1:0] ds[2]; + +localparam PORT_NONE = 2'd0; +localparam PORT_CPU1 = 2'd1; +localparam PORT_CPU2 = 2'd2; +localparam PORT_SP = 2'd1; +localparam PORT_REQ = 2'd3; + +reg [1:0] next_port[2]; +reg [1:0] port[2]; + +reg refresh; +reg [10:0] refresh_cnt; +wire need_refresh = (refresh_cnt >= RFRSH_CYCLES); + +// PORT1: bank 0,1 +always @(*) begin + if (refresh) begin + next_port[0] = PORT_NONE; + addr_latch_next[0] = addr_latch[0]; + end else if (port1_req ^ port1_ack) begin + next_port[0] = PORT_REQ; + addr_latch_next[0] = { 1'b0, port1_a }; + end else if (cpu1_addr != addr_last[PORT_CPU1]) begin + next_port[0] = PORT_CPU1; + addr_latch_next[0] = { 8'd0, cpu1_addr }; + end else if (cpu2_addr != addr_last[PORT_CPU2]) begin + next_port[0] = PORT_CPU2; + addr_latch_next[0] = { 8'd0, cpu2_addr }; + end else begin + next_port[0] = PORT_NONE; + addr_latch_next[0] = addr_latch[0]; + end +end + +// PORT1: bank 2,3 +always @(*) begin + if (port2_req ^ port2_ack) begin + next_port[1] = PORT_REQ; + addr_latch_next[1] = { 1'b1, port2_a }; + end else if (sp_addr != addr_last2[PORT_SP]) begin + next_port[1] = PORT_SP; + addr_latch_next[1] = { 1'b1, 7'd0, sp_addr, 1'b0 }; + end else begin + next_port[1] = PORT_NONE; + addr_latch_next[1] = addr_latch[1]; + end +end + +always @(posedge clk) begin + + // permanently latch ram data to reduce delays + sd_din <= SDRAM_DQ; + SDRAM_DQ <= 16'bZZZZZZZZZZZZZZZZ; + { SDRAM_DQMH, SDRAM_DQML } <= 2'b11; + sd_cmd <= CMD_NOP; // default: idle + refresh_cnt <= refresh_cnt + 1'd1; + + if(init) begin + // initialization takes place at the end of the reset phase + if(t == STATE_RAS0) begin + + if(reset == 15) begin + sd_cmd <= CMD_PRECHARGE; + SDRAM_A[10] <= 1'b1; // precharge all banks + end + + if(reset == 10 || reset == 8) begin + sd_cmd <= CMD_AUTO_REFRESH; + end + + if(reset == 2) begin + sd_cmd <= CMD_LOAD_MODE; + SDRAM_A <= MODE; + SDRAM_BA <= 2'b00; + end + end + end else begin + // RAS phase + // bank 0,1 + if(t == STATE_RAS0) begin + addr_latch[0] <= addr_latch_next[0]; + port[0] <= next_port[0]; + { oe_latch[0], we_latch[0] } <= 2'b00; + + if (next_port[0] != PORT_NONE) begin + sd_cmd <= CMD_ACTIVE; + SDRAM_A <= addr_latch_next[0][22:10]; + SDRAM_BA <= addr_latch_next[0][24:23]; + addr_last[next_port[0]] <= addr_latch_next[0][16:1]; + if (next_port[0] == PORT_REQ) begin + { oe_latch[0], we_latch[0] } <= { ~port1_we, port1_we }; + ds[0] <= port1_ds; + din_latch[0] <= port1_d; + end else begin + { oe_latch[0], we_latch[0] } <= 2'b10; + ds[0] <= 2'b11; + end + end + end + + // bank 2,3 + if(t == STATE_RAS1) begin + refresh <= 1'b0; + addr_latch[1] <= addr_latch_next[1]; + { oe_latch[1], we_latch[1] } <= 2'b00; + port[1] <= next_port[1]; + + if (next_port[1] != PORT_NONE) begin + sd_cmd <= CMD_ACTIVE; + SDRAM_A <= addr_latch_next[1][22:10]; + SDRAM_BA <= addr_latch_next[1][24:23]; + addr_last2[next_port[1]] <= addr_latch_next[1][16:2]; + if (next_port[1] == PORT_REQ) begin + { oe_latch[1], we_latch[1] } <= { ~port1_we, port1_we }; + ds[1] <= port2_ds; + din_latch[1] <= port2_d; + end else begin + { oe_latch[1], we_latch[1] } <= 2'b10; + ds[1] <= 2'b11; + end + end + + if (next_port[1] == PORT_NONE && need_refresh && !we_latch[0] && !oe_latch[0]) begin + refresh <= 1'b1; + refresh_cnt <= 0; + sd_cmd <= CMD_AUTO_REFRESH; + end + end + + // CAS phase + if(t == STATE_CAS0 && (we_latch[0] || oe_latch[0])) begin + sd_cmd <= we_latch[0]?CMD_WRITE:CMD_READ; + { SDRAM_DQMH, SDRAM_DQML } <= ~ds[0]; + if (we_latch[0]) begin + SDRAM_DQ <= din_latch[0]; + port1_ack <= port1_req; + end + SDRAM_A <= { 4'b0010, addr_latch[0][9:1] }; // auto precharge + SDRAM_BA <= addr_latch[0][24:23]; + end + + if(t == STATE_CAS1 && (we_latch[1] || oe_latch[1])) begin + sd_cmd <= we_latch[1]?CMD_WRITE:CMD_READ; + { SDRAM_DQMH, SDRAM_DQML } <= ~ds[1]; + if (we_latch[1]) begin + SDRAM_DQ <= din_latch[1]; + port2_ack <= port2_req; + end + SDRAM_A <= { 4'b0010, addr_latch[1][9:1] }; // auto precharge + SDRAM_BA <= addr_latch[1][24:23]; + end + + // Data returned + if(t == STATE_READ0 && oe_latch[0]) begin + case(port[0]) + PORT_REQ: begin port1_q <= sd_din; port1_ack <= port1_req; end + PORT_CPU1: begin cpu1_q <= sd_din; end + PORT_CPU2: begin cpu2_q <= sd_din; end + default: ; + endcase; + end + + if(t == STATE_READ1 && oe_latch[1]) begin + case(port[1]) + PORT_REQ: port2_q[15:0] <= sd_din; + PORT_SP : sp_q[15:0] <= sd_din; + default: ; + endcase; + end + + if(t == STATE_DS1b && oe_latch[1]) { SDRAM_DQMH, SDRAM_DQML } <= ~ds[1]; + + if(t == STATE_READ1b && oe_latch[1]) begin + case(port[1]) + PORT_REQ: begin port2_q[31:16] <= sd_din; port2_ack <= port2_req; end + PORT_SP : begin sp_q[31:16] <= sd_din; end + default: ; + endcase; + end + end +end + +endmodule diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/tapper.vhd b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/tapper.vhd new file mode 100644 index 00000000..253ae7fb --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/tapper.vhd @@ -0,0 +1,991 @@ +--------------------------------------------------------------------------------- +-- Tapper by Dar (darfpga@aol.fr) (22/11/2019) +-- http://darfpga.blogspot.fr +--------------------------------------------------------------------------------- +-- +-- release rev 00 : initial release +-- (22/11/2019) +-- +--------------------------------------------------------------------------------- +-- gen_ram.vhd & io_ps2_keyboard +-------------------------------- +-- Copyright 2005-2008 by Peter Wendrich (pwsoft@syntiac.com) +-- http://www.syntiac.com/fpga64.html +--------------------------------------------------------------------------------- +-- T80/T80se - Version : 304 +----------------------------- +-- Z80 compatible microprocessor core +-- Copyright (c) 2001-2002 Daniel Wallner (jesus@opencores.org) +--------------------------------------------------------------------------------- +-- YM2149 (AY-3-8910) +-- Copyright (c) MikeJ - Jan 2005 +--------------------------------------------------------------------------------- +-- Educational use only +-- Do not redistribute synthetized file with roms +-- Do not redistribute roms whatever the form +-- Use at your own risk +--------------------------------------------------------------------------------- + +-- Features : +-- Video : VGA 31Khz/60Hz progressive and TV 15kHz interlaced +-- Coctail mode : NO +-- Sound : OK + +-- Use with MAME roms from timber.zip +-- +-- Use make_timber_proms.bat to build vhd file from binaries +-- (CRC list included) + +-- Timber (midway mcr) Hardware caracteristics : +-- +-- VIDEO : 1xZ80@3MHz CPU accessing its program rom, working ram, +-- sprite data ram, I/O, sound board register and trigger. +-- 56Kx8bits program rom +-- +-- One char/background tile map 30x32 +-- 2x8Kx8bits graphics rom 4bits/pixel + 2 bit color set +-- rbg programmable ram palette 64 colors 9bits : 3red 3green 3blue +-- +-- 128 sprites, up to ~30/line, 32x32 with flip H/V +-- 4x32Kx8bits graphics rom 4bits/pixel + 2 bit color set +-- rbg programmable ram palette 64 colors 9bits : 3red 3green 3blue +-- +-- Working ram : 2Kx8bits +-- video (char/background) ram : 2Kx8bits +-- Sprites ram : 512x8bits + 512x8bits cache buffer + +-- Sprites line buffer rams (graphics and colors) : 1 scan line delay flip/flop 2x256x16bits +-- +-- SOUND : see tron_sound_board.vhd + +--------------------------------------------------------------------------------- +-- Schematics remarks : +-- +-- Display is 512x480 pixels (video 635x525 lines @ 20MHz ) + +-- 635/20e6 = 31.75us per line (31.750KHz) +-- 31.75*525 = 16.67ms per frame (59.99Hz) +-- +-- Original video is interlaced 240 display lines per 1/2 frame +-- +-- H0 and V0 are not use for background => each bg tile is 16x16 pixel but +-- background graphics is 2x2 pixels defintion. +-- +-- Sprite are 32x32 pixels with 1x1 pixel definition, 16 lines for odd 1/2 +-- frame and 16 lines for even 2/2 frame thanks to V8 on sprite rom ROMAD2 +-- (look at 74ls86 G1 pin 9 on video genration board schematics) +-- +-- *H and V stand for Horizontal en Vertical counter (Hcnt, Vcnt in VHDL code) +-- +-- /!\ For VHDL port interlaced video mode is replaced with progressive video +-- mode. +-- +-- Real hardware uses background ram access after each 1/2 frame (~line 240 +-- and 480). In these areas cpu can access ram since scanlines are out of +-- visible display. In progessive mode there are video access around lines 240. +-- These accesses will create video artfacts aound mid display. In VHDL code +-- ram access is muliplexed between cpu and scanlines by using hcnt(0) in +-- order to avoid these artefacts. +-- +-- Sprite data are stored first by cpu into a 'cache' buffer (staging ram at +-- K6/L6) this buffer is read and write for cpu. After visible display, cache +-- buffer (512x8) is moved to actual sprite ram buffer (512x8). Actual sprite +-- buffer is access by transfer address counter during 2 scanlines after +-- visible area and only by sprite machine during visible area. +-- +-- Thus cpu can read and update sprites position during entire frame except +-- during 2 lines. +-- +-- Sprite data are organised (as seen by cpu F000-F1FF) into 128 * 4bytes. +-- bytes #1 : Vertical position +-- bytes #2 : code and attribute +-- bytes #3 : Horizontal position +-- bytes #4 : not used +-- +-- Athough 1x1 pixel defintion sprite position horizontal/vertical is made on +-- on a 2x2 grid (due to only 8bits for position data) +-- +-- Z80-CTC : interruption ar managed by CTC chip. ONly channel 3 is trigered +-- by hardware signal line 493. channel 0 to 2 are in timer mode. Schematic +-- show zc/to of channel 0 connected to clk/trg of channel 1. This seems to be +-- unsued for that (Kick) game. +-- +-- Z80-CTC VHDL port keep separated interrupt controler and each counter so +-- one can use them on its own. Priority daisy-chain is not done (not used in +-- that game). clock polarity selection is not done since it has no meaning +-- with digital clock/enable (e.g cpu_ena signal) method. +-- +-- Ressource : input clock 40MHz is chosen to allow easy making of 20MHz for +-- pixel clock and 8MHz signal for amplitude modulation circuit of ssio board +-- +-- TODO : +-- Working ram could be initialized to set initial difficulty level and +-- initial bases (live) number. Otherwise one can set it up by using service +-- menu at each power up. +-- +--------------------------------------------------------------------------------- + +library ieee; +use ieee.std_logic_1164.all; +use ieee.std_logic_unsigned.all; +use ieee.numeric_std.all; + +entity tapper is +port( + clock_40 : in std_logic; + reset : in std_logic; + tv15Khz_mode : in std_logic; + video_r : out std_logic_vector(2 downto 0); + video_g : out std_logic_vector(2 downto 0); + video_b : out std_logic_vector(2 downto 0); + video_clk : out std_logic; + video_csync : out std_logic; + video_blankn : out std_logic; + video_hs : out std_logic; + video_vs : out std_logic; + + separate_audio : in std_logic; + audio_out_l : out std_logic_vector(15 downto 0); + audio_out_r : out std_logic_vector(15 downto 0); + + coin1 : in std_logic; + coin2 : in std_logic; + start1 : in std_logic; + start2 : in std_logic; + + p1_left : in std_logic; + p1_right : in std_logic; + p1_up : in std_logic; + p1_down : in std_logic; + p1_fire1 : in std_logic; + p1_fire2 : in std_logic; + + p2_left : in std_logic; + p2_right : in std_logic; + p2_up : in std_logic; + p2_down : in std_logic; + p2_fire1 : in std_logic; + p2_fire2 : in std_logic; + + coin_meters : in std_logic; + upright : in std_logic; + demo_sound : in std_logic; + service : in std_logic; + + cpu_rom_addr : out std_logic_vector(15 downto 0); + cpu_rom_do : in std_logic_vector(7 downto 0); + snd_rom_addr : out std_logic_vector(13 downto 0); + snd_rom_do : in std_logic_vector(7 downto 0); + + sp_addr : out std_logic_vector(14 downto 0); +-- sp_graphx_do : in std_logic_vector(7 downto 0); + sp_graphx32_do : in std_logic_vector(31 downto 0); + + dbg_cpu_addr : out std_logic_vector(15 downto 0) + ); +end tapper; + +architecture struct of tapper is + + signal reset_n : std_logic; + signal clock_vid : std_logic; + signal clock_vidn: std_logic; + signal clock_cnt : std_logic_vector(3 downto 0) := "0000"; + + signal hcnt : std_logic_vector(9 downto 0) := (others=>'0'); -- horizontal counter + signal hflip : std_logic_vector(9 downto 0) := (others=>'0'); -- horizontal counter flip + signal vcnt : std_logic_vector(9 downto 0) := (others=>'0'); -- vertical counter + signal vflip : std_logic_vector(9 downto 0) := (others=>'0'); -- vertical counter flip + + signal hs_cnt, vs_cnt :std_logic_vector(9 downto 0) ; + signal hsync0, hsync1, hsync2, hsync3, hsync4 : std_logic; + signal top_frame : std_logic := '0'; + + signal pix_ena : std_logic; + signal cpu_ena : std_logic; + + signal cpu_addr : std_logic_vector(15 downto 0); + signal cpu_di : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal cpu_do : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal cpu_wr_n : std_logic; + signal cpu_rd_n : std_logic; + signal cpu_mreq_n : std_logic; + signal cpu_ioreq_n : std_logic; + signal cpu_irq_n : std_logic; + signal cpu_m1_n : std_logic; + + signal ctc_controler_we : std_logic; + signal ctc_controler_do : std_logic_vector(7 downto 0); + signal ctc_int_ack : std_logic; + + signal ctc_counter_0_we : std_logic; +-- signal ctc_counter_0_trg : std_logic; + signal ctc_counter_0_do : std_logic_vector(7 downto 0); + signal ctc_counter_0_int : std_logic; + + signal ctc_counter_1_we : std_logic; +-- signal ctc_counter_1_trg : std_logic; + signal ctc_counter_1_do : std_logic_vector(7 downto 0); + signal ctc_counter_1_int : std_logic; + + signal ctc_counter_2_we : std_logic; +-- signal ctc_counter_2_trg : std_logic; + signal ctc_counter_2_do : std_logic_vector(7 downto 0); + signal ctc_counter_2_int : std_logic; + + signal ctc_counter_3_we : std_logic; + signal ctc_counter_3_trg : std_logic; + signal ctc_counter_3_do : std_logic_vector(7 downto 0); + signal ctc_counter_3_int : std_logic; + +-- signal cpu_rom_do : std_logic_vector( 7 downto 0); + + signal wram_we : std_logic; + signal wram_do : std_logic_vector( 7 downto 0); + + signal bg_ram_addr: std_logic_vector(10 downto 0); + signal bg_ram_we : std_logic; + signal bg_ram_do : std_logic_vector(7 downto 0); + signal bg_ram_do_r: std_logic_vector(7 downto 0); -- registred ram data for cpu + + signal bg_code : std_logic_vector(7 downto 0); + signal bg_code_r : std_logic_vector(7 downto 0); + signal bg_attr : std_logic_vector(7 downto 0); + + signal bg_code_line : std_logic_vector(13 downto 0); + signal bg_graphx1_do : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal bg_graphx2_do : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal bg_palette_addr : std_logic_vector( 5 downto 0); + + signal sp_ram_cache_addr : std_logic_vector(8 downto 0); + signal sp_ram_cache_we : std_logic; + signal sp_ram_cache_do : std_logic_vector(7 downto 0); + signal sp_ram_cache_do_r : std_logic_vector(7 downto 0);-- registred ram data for cpu + + signal move_buf : std_logic; + signal sp_ram_addr : std_logic_vector(8 downto 0); + signal sp_ram_we : std_logic; + signal sp_ram_do : std_logic_vector(7 downto 0); + + signal sp_cnt : std_logic_vector( 6 downto 0); + signal sp_code : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal sp_attr : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal sp_input_phase : std_logic_vector( 5 downto 0); + + signal sp_done : std_logic; + signal sp_vcnt : std_logic_vector( 9 downto 0); + signal sp_line : std_logic_vector( 4 downto 0); + signal sp_hcnt : std_logic_vector( 8 downto 0); -- lsb used to mux rd/wr line buffer + signal sp_on_line : std_logic; + signal sp_on_line_r : std_logic; + signal sp_byte_cnt : std_logic_vector( 1 downto 0); + signal sp_code_line_mux: std_logic_vector(16 downto 0); + signal sp_hflip : std_logic_vector( 1 downto 0); + signal sp_vflip : std_logic_vector( 4 downto 0); + + signal sp_graphx_do : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal sp_graphx32_do_r: std_logic_vector(31 downto 0); + signal sp_graphx_mux : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal sp_mux_roms : std_logic_vector( 1 downto 0); + + signal sp_graphx_a : std_logic_vector( 3 downto 0); + signal sp_graphx_b : std_logic_vector( 3 downto 0); + signal sp_graphx_a_ok : std_logic; + signal sp_graphx_b_ok : std_logic; + + signal sp_buffer_ram1_addr : std_logic_vector(7 downto 0); + signal sp_buffer_ram1a_we : std_logic; + signal sp_buffer_ram1b_we : std_logic; + signal sp_buffer_ram1a_di : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal sp_buffer_ram1b_di : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal sp_buffer_ram1a_do : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal sp_buffer_ram1b_do : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal sp_buffer_ram1_do_r : std_logic_vector(15 downto 0); + + signal sp_buffer_ram2_addr : std_logic_vector(7 downto 0); + signal sp_buffer_ram2a_we : std_logic; + signal sp_buffer_ram2b_we : std_logic; + signal sp_buffer_ram2a_di : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal sp_buffer_ram2b_di : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal sp_buffer_ram2a_do : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal sp_buffer_ram2b_do : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal sp_buffer_ram2_do_r : std_logic_vector(15 downto 0); + + signal sp_buffer_sel : std_logic; + + signal sp_vid : std_logic_vector(3 downto 0); + signal sp_col : std_logic_vector(3 downto 0); + signal sp_palette_addr : std_logic_vector(5 downto 0); + + signal palette_addr : std_logic_vector(5 downto 0); + signal palette_we : std_logic; + signal palette_do : std_logic_vector(8 downto 0); + + signal ssio_iowe : std_logic; + signal ssio_do : std_logic_vector(7 downto 0); + + signal input_0 : std_logic_vector(7 downto 0); + signal input_1 : std_logic_vector(7 downto 0); + signal input_2 : std_logic_vector(7 downto 0); + signal input_3 : std_logic_vector(7 downto 0); + signal input_4 : std_logic_vector(7 downto 0); + +-- signal max_sprite: std_logic_vector(7 downto 0); -- dbg +-- signal max_sprite_r: std_logic_vector(7 downto 0); -- dbg +-- signal max_sprite_rr: std_logic_vector(7 downto 0); -- dbg + +begin + +clock_vid <= clock_40; +clock_vidn <= not clock_40; +reset_n <= not reset; + +-- debug +process (reset, clock_vid) +begin + if rising_edge(clock_vid) and cpu_ena ='1' and cpu_mreq_n ='0' then + dbg_cpu_addr<= "000000000000000" & service; --cpu_addr; +-- dbg_cpu_addr<= max_sprite_rr & "0000000" & service; --cpu_addr; + end if; +end process; + +-- make enables clock from clock_vid +process (clock_vid, reset) +begin + if reset='1' then + clock_cnt <= (others=>'0'); + else + if rising_edge(clock_vid) then + if clock_cnt = "1111" then -- divide by 16 + clock_cnt <= (others=>'0'); + else + clock_cnt <= clock_cnt + 1; + end if; + end if; + end if; +end process; +-- +cpu_ena <= '1' when clock_cnt(2 downto 0) = "111" else '0'; -- (5MHz for 91490 super cpu board) +pix_ena <= '1' when (clock_cnt(1 downto 0) = "11" and tv15Khz_mode = '1') or -- (10MHz) + (clock_cnt(0) = '1' and tv15Khz_mode = '0') else '0'; -- (20MHz) + +----------------------------------- +-- Video scanner 634x525 @20Mhz -- +-- display 512x480 -- +----------------------------------- +process (reset, clock_vid) +begin + if reset='1' then + hcnt <= (others=>'0'); + vcnt <= (others=>'0'); + top_frame <= '0'; + else + if rising_edge(clock_vid) then + if pix_ena = '1' then + + hcnt <= hcnt + 1; + if hcnt = 633 then + hcnt <= (others=>'0'); + vcnt <= vcnt + 1; + if (vcnt = 524 and tv15Khz_mode = '0') or (vcnt = 263 and tv15Khz_mode = '1') then + vcnt <= (others=>'0'); + top_frame <= not top_frame; + end if; + end if; + + if tv15Khz_mode = '0' then + -- progessive mode + + if vcnt = 490-1 then video_vs <= '0'; end if; -- front porch 10 + if vcnt = 492-1 then video_vs <= '1'; end if; -- sync pulse 2 + -- back porch 33 + + if hcnt = 512+13+9+6 then video_hs <= '0'; end if; -- front porch 16/25*20 = 13 + if hcnt = 512+90+9+6 then video_hs <= '1'; end if; -- sync pulse 96/25*20 = 77 + -- back porch 48/25*20 = 38 + video_blankn <= '0'; + if hcnt >= 2+16-1 and hcnt < 514+16-1 and + vcnt >= 2 and vcnt < 481 then video_blankn <= '1';end if; + + else -- interlaced mode + + if hcnt = 530+22 then + hs_cnt <= (others => '0'); + if (vcnt = 240) then + vs_cnt <= (others => '0'); + else + vs_cnt <= vs_cnt +1; + end if; + + if vcnt = 240 then video_vs <= '0'; end if; + if vcnt = 242 then video_vs <= '1'; end if; + + else + hs_cnt <= hs_cnt + 1; + end if; + + video_blankn <= '0'; + if hcnt >= 2+16 and hcnt < 514+16 and + vcnt >= 1 and vcnt < 241 then video_blankn <= '1';end if; + + + if hs_cnt = 0 then hsync0 <= '0'; + elsif hs_cnt = 47 then hsync0 <= '1'; + end if; + + if hs_cnt = 0 then hsync1 <= '0'; + elsif hs_cnt = 23 then hsync1 <= '1'; + elsif hs_cnt = 317+ 0 then hsync1 <= '0'; + elsif hs_cnt = 317+23 then hsync1 <= '1'; + end if; + + if hs_cnt = 0 then hsync2 <= '0'; + elsif hs_cnt = 317-47 then hsync2 <= '1'; + elsif hs_cnt = 317 then hsync2 <= '0'; + elsif hs_cnt = 634-47 then hsync2 <= '1'; + end if; + + + if hs_cnt = 0 then hsync3 <= '0'; + elsif hs_cnt = 23 then hsync3 <= '1'; + elsif hs_cnt = 317 then hsync3 <= '0'; + elsif hs_cnt = 634-47 then hsync3 <= '1'; + end if; + + if hs_cnt = 0 then hsync4 <= '0'; + elsif hs_cnt = 317-47 then hsync4 <= '1'; + elsif hs_cnt = 317 then hsync4 <= '0'; + elsif hs_cnt = 317+23 then hsync4 <= '1'; + end if; + + + if vs_cnt = 1 then video_csync <= hsync1; + elsif vs_cnt = 2 then video_csync <= hsync1; + elsif vs_cnt = 3 then video_csync <= hsync1; + elsif vs_cnt = 4 and top_frame = '1' then video_csync <= hsync3; + elsif vs_cnt = 4 and top_frame = '0' then video_csync <= hsync1; + elsif vs_cnt = 5 then video_csync <= hsync2; + elsif vs_cnt = 6 then video_csync <= hsync2; + elsif vs_cnt = 7 and top_frame = '1' then video_csync <= hsync4; + elsif vs_cnt = 7 and top_frame = '0' then video_csync <= hsync2; + elsif vs_cnt = 8 then video_csync <= hsync1; + elsif vs_cnt = 9 then video_csync <= hsync1; + elsif vs_cnt = 10 then video_csync <= hsync1; + elsif vs_cnt = 11 then video_csync <= hsync0; + else video_csync <= hsync0; + end if; + + + end if; + + end if; + end if; + end if; +end process; + +-------------------- +-- players inputs -- +-------------------- +-- "111" for test & tilt & unused +input_0 <= not service & "111" & not start2 & not start1 & not coin2 & not coin1; +input_1 <= "11" & not p1_fire2 & not p1_fire1 & not p1_up & not p1_down & not p1_left & not p1_right; +input_2 <= "11" & not p2_fire2 & not p2_fire1 & not p2_up & not p2_down & not p2_left & not p2_right; +input_3 <= coin_meters & upright & "111" & demo_sound & "11"; +input_4 <= x"FF"; + +------------------------------------------ +-- cpu data input with address decoding -- +------------------------------------------ +cpu_di <= cpu_rom_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 12) < X"E" else -- 0000-DFFF + wram_do when cpu_mreq_n = '0' and (cpu_addr and X"F800") = x"E000" else -- E000-E7FF + sp_ram_cache_do_r when cpu_mreq_n = '0' and (cpu_addr and x"FC00") = x"E800" else -- sprite ram E800-E9FF + mirroring 0200 + bg_ram_do_r when cpu_mreq_n = '0' and (cpu_addr and x"F800") = x"F000" else -- video ram F000-F7FF + ctc_controler_do when cpu_ioreq_n = '0' and cpu_m1_n = '0' else -- ctc ctrl (interrupt vector) + ssio_do when cpu_ioreq_n = '0' and cpu_addr(7 downto 5) = "000" else -- 0x00-0x1F + ctc_counter_3_do when cpu_ioreq_n = '0' and cpu_addr(7 downto 0) = X"F3" else + ctc_counter_2_do when cpu_ioreq_n = '0' and cpu_addr(7 downto 0) = X"F2" else + ctc_counter_1_do when cpu_ioreq_n = '0' and cpu_addr(7 downto 0) = X"F1" else + ctc_counter_0_do when cpu_ioreq_n = '0' and cpu_addr(7 downto 0) = X"F0" else + X"FF"; + +------------------------------------------------------------------------ +-- Misc registers : ctc write enable / interrupt acknowledge +------------------------------------------------------------------------ +ctc_counter_3_trg <= '1' when (vcnt = 246 and tv15Khz_mode = '1') or (vcnt = 493 and tv15Khz_mode = '0')else '0'; +ctc_counter_3_we <= '1' when cpu_wr_n = '0' and cpu_ioreq_n = '0' and cpu_addr(7 downto 0) = X"F3" else '0'; +ctc_counter_2_we <= '1' when cpu_wr_n = '0' and cpu_ioreq_n = '0' and cpu_addr(7 downto 0) = X"F2" else '0'; +ctc_counter_1_we <= '1' when cpu_wr_n = '0' and cpu_ioreq_n = '0' and cpu_addr(7 downto 0) = X"F1" else '0'; +ctc_counter_0_we <= '1' when cpu_wr_n = '0' and cpu_ioreq_n = '0' and cpu_addr(7 downto 0) = X"F0" else '0'; +ctc_controler_we <= '1' when cpu_wr_n = '0' and cpu_ioreq_n = '0' and cpu_addr(7 downto 0) = X"F0" else '0'; -- only channel 0 receive int vector +ctc_int_ack <= '1' when cpu_ioreq_n = '0' and cpu_m1_n = '0' else '0'; + +------------------------------------------ +-- write enable / ram access from CPU -- +------------------------------------------ +wram_we <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and cpu_wr_n = '0' and (cpu_addr and x"F800") = x"E000" else '0'; +sp_ram_cache_we <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and cpu_wr_n = '0' and (cpu_addr and x"FC00") = x"E800" and hcnt(0) = '0' else '0'; +bg_ram_we <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and cpu_wr_n = '0' and (cpu_addr and x"F800") = x"F000" and hcnt(0) = '0' else '0'; + +ssio_iowe <= '1' when cpu_wr_n = '0' and cpu_ioreq_n = '0' else '0'; + +---------------------------------- +--------- sprite machine --------- +---- 91464 Super Video Board ---- +---------------------------------- +--hflip <= not(hcnt); -- apply mirror horizontal flip +hflip <= hcnt; -- do not apply mirror horizontal flip + +vflip <= vcnt(8 downto 0) & not top_frame when tv15Khz_mode = '1' else vcnt; -- do not apply mirror flip + +sp_buffer_sel <= vflip(1) when tv15Khz_mode = '1' else vflip(0); + +process (clock_vid) +begin + if rising_edge(clock_vid) then + +-- debug -- max sprite counter +-- if vcnt = 0 and hcnt = 0 and pix_ena = '1' then +-- max_sprite_r <= (others => '0'); +-- if max_sprite_r > max_sprite_rr then +-- max_sprite_rr <= max_sprite_r; +-- end if; +-- end if; + + if hcnt = 0 then + sp_cnt <= (others => '0'); + sp_input_phase <= (others => '0'); + sp_on_line <= '0'; + sp_done <= '0'; +-- max_sprite <= (others => '0'); +-- if max_sprite > max_sprite_r then +-- max_sprite_r <= max_sprite; +-- end if; + end if; + + if sp_done = '0' then + sp_input_phase <= sp_input_phase + 1 ; + if sp_input_phase >= 10 then sp_hcnt <= sp_hcnt + 1; end if; + + case sp_input_phase is + when "000000" => + if sp_vcnt(8 downto 5) = x"F" then -- and sp_ram_do > x"10" then + sp_line <= sp_vcnt(4 downto 0); + else + sp_input_phase <= (others => '0'); + sp_cnt <= sp_cnt + 1; + if sp_cnt = "1111111" then sp_done <= '1'; end if; + end if; + sp_byte_cnt <= (others => '0'); + when "000001" => + sp_attr <= sp_ram_do; + when "000010" => + sp_code <= sp_ram_do; + sp_addr <= sp_ram_do(7 downto 0) & (sp_line xor sp_vflip) & (sp_byte_cnt xor sp_hflip); -- graphics rom addr + when "000011" => + sp_hcnt <= sp_ram_do & '0'; + when "001010" => -- 10 + sp_graphx32_do_r <= sp_graphx32_do; -- latch incoming sprite data + sp_addr <= sp_code(7 downto 0) & (sp_line xor sp_vflip) & (sp_byte_cnt+1 xor sp_hflip); -- advance graphics rom addr + sp_on_line <= '1'; + when "010010"|"011010"|"100010" => -- 18,26,34 + sp_graphx32_do_r <= sp_graphx32_do; -- latch incoming sprite data + sp_addr <= sp_code(7 downto 0) & (sp_line xor sp_vflip) & (sp_byte_cnt+2 xor sp_hflip); -- advance graphics rom addr + sp_byte_cnt <= sp_byte_cnt + 1; + when "101010" => -- 42 + sp_on_line <= '0'; + sp_input_phase <= (others => '0'); + sp_cnt <= sp_cnt + 1; + if sp_cnt = "1111111" then sp_done <= '1'; end if; + when others => + null; + end case; + sp_mux_roms <= sp_input_phase(2 downto 1); + end if; + + if pix_ena = '1' then + if hcnt(0) = '0' then + sp_buffer_ram1_do_r <= sp_buffer_ram1b_do & sp_buffer_ram1a_do; + sp_buffer_ram2_do_r <= sp_buffer_ram2b_do & sp_buffer_ram2a_do; + end if; + end if; + + end if; +end process; + +-- sp_ram_cache can be read/write by cpu when hcnt(0) = 0; +-- sp_ram_cache can be read by sprite machine when hcnt(0) = 1; + +sp_ram_cache_addr <= cpu_addr(8 downto 0) when hcnt(0) = '0' else sp_ram_addr; + +move_buf <= '1' when (vcnt(8 downto 1) = 250 and tv15Khz_mode = '0') or (vcnt(7 downto 1) = 125 and tv15Khz_mode = '1') else '0'; -- line 500-501 +sp_ram_addr <= vcnt(0) & hcnt(8 downto 1) when move_buf = '1' else sp_cnt & sp_input_phase(1 downto 0); +sp_ram_we <= hcnt(0) when move_buf = '1' else '0'; + +sp_vcnt <= vflip + (sp_ram_do & '0') -1 ; -- valid when sp_input_phase = 0 + +sp_hflip <= (others => sp_attr(4)); +sp_vflip <= (others => sp_attr(5)); + +sp_graphx_do <= sp_graphx32_do_r( 7 downto 0) when (sp_hflip(0) = '0' and sp_mux_roms = "01") or (sp_hflip(0) = '1' and sp_mux_roms = "00") else + sp_graphx32_do_r(15 downto 8) when (sp_hflip(0) = '0' and sp_mux_roms = "10") or (sp_hflip(0) = '1' and sp_mux_roms = "11") else + sp_graphx32_do_r(23 downto 16) when (sp_hflip(0) = '0' and sp_mux_roms = "11") or (sp_hflip(0) = '1' and sp_mux_roms = "10") else + sp_graphx32_do_r(31 downto 24);-- when (sp_hflip(0) = '0' and sp_mux_roms = "00") or (sp_hflip(0) = '1' and sp_mux_roms = "01") ; + +sp_graphx_a <= sp_graphx_do(7 downto 4) when sp_hflip(0) = '1' else sp_graphx_do(3 downto 0); +sp_graphx_b <= sp_graphx_do(3 downto 0) when sp_hflip(0) = '1' else sp_graphx_do(7 downto 4); + +sp_graphx_a_ok <= '1' when sp_graphx_a /= x"0" else '0'; +sp_graphx_b_ok <= '1' when sp_graphx_b /= x"0" else '0'; + +sp_buffer_ram1a_di <= sp_attr(3 downto 0) & sp_graphx_a when sp_buffer_sel = '1' else x"00"; +sp_buffer_ram1b_di <= sp_attr(3 downto 0) & sp_graphx_b when sp_buffer_sel = '1' else x"00"; +sp_buffer_ram1_addr <= sp_hcnt(8 downto 1) when sp_buffer_sel = '1' else hflip(8 downto 1) - x"04"; +sp_buffer_ram1a_we <= not sp_hcnt(0) and sp_on_line and sp_graphx_a_ok when sp_buffer_sel = '1' else hcnt(0); +sp_buffer_ram1b_we <= not sp_hcnt(0) and sp_on_line and sp_graphx_b_ok when sp_buffer_sel = '1' else hcnt(0); + +sp_buffer_ram2a_di <= sp_attr(3 downto 0) & sp_graphx_a when sp_buffer_sel = '0' else x"00"; +sp_buffer_ram2b_di <= sp_attr(3 downto 0) & sp_graphx_b when sp_buffer_sel = '0' else x"00"; +sp_buffer_ram2_addr <= sp_hcnt(8 downto 1) when sp_buffer_sel = '0' else hflip(8 downto 1) - x"04"; +sp_buffer_ram2a_we <= not sp_hcnt(0) and sp_on_line and sp_graphx_a_ok when sp_buffer_sel = '0' else hcnt(0); +sp_buffer_ram2b_we <= not sp_hcnt(0) and sp_on_line and sp_graphx_b_ok when sp_buffer_sel = '0' else hcnt(0); + +sp_vid <= sp_buffer_ram1_do_r(11 downto 8) when (sp_buffer_sel = '0') and (hflip(0) = '1') else + sp_buffer_ram1_do_r( 3 downto 0) when (sp_buffer_sel = '0') and (hflip(0) = '0') else + sp_buffer_ram2_do_r(11 downto 8) when (sp_buffer_sel = '1') and (hflip(0) = '1') else + sp_buffer_ram2_do_r( 3 downto 0);-- when (sp_buffer_sel = '1') and (hflip(0) = '0'); + +sp_col <= sp_buffer_ram1_do_r(15 downto 12) when (sp_buffer_sel = '0') and (hflip(0) = '1') else + sp_buffer_ram1_do_r( 7 downto 4) when (sp_buffer_sel = '0') and (hflip(0) = '0') else + sp_buffer_ram2_do_r(15 downto 12) when (sp_buffer_sel = '1') and (hflip(0) = '1') else + sp_buffer_ram2_do_r( 7 downto 4);-- when (sp_buffer_sel = '1') and (hflip(0) = '0'); + +-------------------- +--- char machine --- +--- 91490 Board ---- +-------------------- +bg_ram_addr <= cpu_addr(10 downto 0) when hcnt(0) = '0' else vflip(8 downto 4) & hflip(8 downto 4) & hcnt(1); + +bg_code_line <= bg_attr(1 downto 0) & bg_code_r & (vflip(3 downto 1) xor (bg_attr(3) & bg_attr(3) & bg_attr(3) ) ) & (hflip(3) xor bg_attr(2)); + +process (clock_vid) +begin + if rising_edge(clock_vid) then + + -- catch ram data for cpu + if hcnt(0) = '0' then + bg_ram_do_r <= bg_ram_do; + sp_ram_cache_do_r <= sp_ram_cache_do; + end if; + + if pix_ena = '1' then + + if hcnt(0) = '1' then + case hcnt(3 downto 1) is + when "110" => bg_code <= bg_ram_do; + when "111" => bg_attr <= bg_ram_do; + bg_code_r <= bg_code; + when others => null; + end case; + + case hflip(2 downto 1) xor (bg_attr(2) & bg_attr(2)) is + when "00" => bg_palette_addr <= bg_attr(5 downto 4) & bg_graphx2_do(7 downto 6) & bg_graphx1_do(7 downto 6); + when "01" => bg_palette_addr <= bg_attr(5 downto 4) & bg_graphx2_do(5 downto 4) & bg_graphx1_do(5 downto 4); + when "10" => bg_palette_addr <= bg_attr(5 downto 4) & bg_graphx2_do(3 downto 2) & bg_graphx1_do(3 downto 2); + when others => bg_palette_addr <= bg_attr(5 downto 4) & bg_graphx2_do(1 downto 0) & bg_graphx1_do(1 downto 0); + end case; + end if; + + sp_palette_addr <= sp_col(1 downto 0) & sp_vid; + + end if; + + end if; +end process; + +--------------------------- +-- mux char/sprite video -- +--------------------------- +palette_we <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and cpu_wr_n = '0' and (cpu_addr and x"F800") = x"F800" else '0'; -- 0xF800-F87F + mirroring 0x0780 + +palette_addr <= cpu_addr(6 downto 1) when palette_we = '1' else + bg_palette_addr when sp_palette_addr(2 downto 0) = "000" else + sp_palette_addr; + +process (clock_vid) +begin + if rising_edge(clock_vid) then + video_g <= palette_do(2 downto 0); + video_b <= palette_do(5 downto 3); + video_r <= palette_do(8 downto 6); + end if; +end process; + +------------------------------ +-- components & sound board -- +------------------------------ + +-- microprocessor Z80 +cpu : entity work.T80se +generic map(Mode => 0, T2Write => 1, IOWait => 1) +port map( + RESET_n => reset_n, + CLK_n => clock_vid, + CLKEN => cpu_ena, + WAIT_n => '1', + INT_n => cpu_irq_n, + NMI_n => '1', --cpu_nmi_n, + BUSRQ_n => '1', + M1_n => cpu_m1_n, + MREQ_n => cpu_mreq_n, + IORQ_n => cpu_ioreq_n, + RD_n => cpu_rd_n, + WR_n => cpu_wr_n, + RFSH_n => open, + HALT_n => open, + BUSAK_n => open, + A => cpu_addr, + DI => cpu_di, + DO => cpu_do +); + +-- CTC interrupt controler Z80-CTC (MK3882) +ctc_controler : entity work.ctc_controler +port map( + clock => clock_vid, + clock_ena => cpu_ena, + reset => reset, + + d_in => cpu_do, + load_data => ctc_controler_we, + int_ack => ctc_int_ack, + + int_pulse_0 => ctc_counter_0_int, + int_pulse_1 => ctc_counter_1_int, + int_pulse_2 => ctc_counter_2_int, + int_pulse_3 => ctc_counter_3_int, + + d_out => ctc_controler_do, + int_n => cpu_irq_n +); + +ctc_counter_0 : entity work.ctc_counter +port map( + clock => clock_vid, + clock_ena => cpu_ena, + reset => reset, + + d_in => cpu_do, + load_data => ctc_counter_0_we, + + clk_trg => '0', + + d_out => ctc_counter_0_do, + zc_to => open, -- zc/to #0 (pin 7) connected to clk_trg #1 (pin 22) on schematics (seems to be not used) + int_pulse => ctc_counter_0_int + +); + +ctc_counter_1 : entity work.ctc_counter +port map( + clock => clock_vid, + clock_ena => cpu_ena, + reset => reset, + + d_in => cpu_do, + load_data => ctc_counter_1_we, + + clk_trg => '0', + + d_out => ctc_counter_1_do, + zc_to => open, + int_pulse => ctc_counter_1_int + +); + +ctc_counter_2 : entity work.ctc_counter +port map( + clock => clock_vid, + clock_ena => cpu_ena, + reset => reset, + + d_in => cpu_do, + load_data => ctc_counter_2_we, + + clk_trg => '0', + + d_out => ctc_counter_2_do, + zc_to => open, + int_pulse => ctc_counter_2_int + +); + +ctc_counter_3 : entity work.ctc_counter +port map( + clock => clock_vid, + clock_ena => cpu_ena, + reset => reset, + + d_in => cpu_do, + load_data => ctc_counter_3_we, + + clk_trg => ctc_counter_3_trg, + + d_out => ctc_counter_3_do, + zc_to => open, + int_pulse => ctc_counter_3_int + +); + +-- cpu program ROM 0x0000-0xDFFF +--rom_cpu : entity work.timber_cpu +--port map( +-- clk => clock_vidn, +-- addr => cpu_addr(15 downto 0), +-- data => cpu_rom_do +--); +cpu_rom_addr <= cpu_addr(15 downto 0); + +-- working RAM 0xE000-0xE7FF +wram : entity work.cmos_ram +generic map( dWidth => 8, aWidth => 11) +port map( + clk => clock_vidn, + we => wram_we, + addr => cpu_addr(10 downto 0), + d => cpu_do, + q => wram_do +); + +-- video RAM 0xF000-0xF7FF +video_ram : entity work.gen_ram +generic map( dWidth => 8, aWidth => 11) +port map( + clk => clock_vidn, + we => bg_ram_we, + addr => bg_ram_addr, + d => cpu_do, + q => bg_ram_do +); + +-- sprite RAM (no cpu access) +sprite_ram : entity work.gen_ram +generic map( dWidth => 8, aWidth => 9) +port map( + clk => clock_vidn, + we => sp_ram_we, + addr => sp_ram_addr, + d => sp_ram_cache_do, + q => sp_ram_do +); + +-- sprite RAM 0xE800-0xE9FF + mirroring adresses +sprites_ram_cache : entity work.gen_ram +generic map( dWidth => 8, aWidth => 9) +port map( + clk => clock_vidn, + we => sp_ram_cache_we, + addr => sp_ram_cache_addr, + d => cpu_do, + q => sp_ram_cache_do +); + +-- sprite line buffer 1a +sprlinebuf1a : entity work.gen_ram +generic map( dWidth => 8, aWidth => 8) +port map( + clk => clock_vidn, + we => sp_buffer_ram1a_we, + addr => sp_buffer_ram1_addr, + d => sp_buffer_ram1a_di, + q => sp_buffer_ram1a_do +); + +-- sprite line buffer 1b +sprlinebuf1b : entity work.gen_ram +generic map( dWidth => 8, aWidth => 8) +port map( + clk => clock_vidn, + we => sp_buffer_ram1b_we, + addr => sp_buffer_ram1_addr, + d => sp_buffer_ram1b_di, + q => sp_buffer_ram1b_do +); + +-- sprite line buffer 2a +sprlinebuf2a : entity work.gen_ram +generic map( dWidth => 8, aWidth => 8) +port map( + clk => clock_vidn, + we => sp_buffer_ram2a_we, + addr => sp_buffer_ram2_addr, + d => sp_buffer_ram2a_di, + q => sp_buffer_ram2a_do +); + +-- sprite line buffer 2b +sprlinebuf2b : entity work.gen_ram +generic map( dWidth => 8, aWidth => 8) +port map( + clk => clock_vidn, + we => sp_buffer_ram2b_we, + addr => sp_buffer_ram2_addr, + d => sp_buffer_ram2b_di, + q => sp_buffer_ram2b_do +); + +-- background graphics ROM 6F +bg_graphics_1 : entity work.tapper_bg_bits_1 +port map( + clk => clock_vidn, + addr => bg_code_line, + data => bg_graphx1_do +); + +-- background graphics ROM 5F +bg_graphics_2 : entity work.tapper_bg_bits_2 +port map( + clk => clock_vidn, + addr => bg_code_line, + data => bg_graphx2_do +); + +-- timber_sound_board +sound_board : entity work.tapper_sound_board +port map( + clock_40 => clock_40, + reset => reset, + + main_cpu_addr => cpu_addr(7 downto 0), + + ssio_iowe => ssio_iowe, + ssio_di => cpu_do, + ssio_do => ssio_do, + + input_0 => input_0, + input_1 => input_1, + input_2 => input_2, + input_3 => input_3, + input_4 => input_4, + + separate_audio => separate_audio, + audio_out_l => audio_out_l, + audio_out_r => audio_out_r, + + cpu_rom_addr => snd_rom_addr, + cpu_rom_do => snd_rom_do, + + dbg_cpu_addr => open --dbg_cpu_addr +); + +-- background & sprite palette +palette : entity work.gen_ram +generic map( dWidth => 9, aWidth => 6) +port map( + clk => clock_vidn, + we => palette_we, + addr => palette_addr, + d => cpu_addr(0) & cpu_do, + q => palette_do +); + +end struct; \ No newline at end of file diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/tapper_sound_board.vhd b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/tapper_sound_board.vhd new file mode 100644 index 00000000..92166a7d --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/rtl/tapper_sound_board.vhd @@ -0,0 +1,556 @@ +--------------------------------------------------------------------------------- +-- Tapper sound board by Dar (darfpga@aol.fr) (19/10/2019) +-- http://darfpga.blogspot.fr +--------------------------------------------------------------------------------- +-- gen_ram.vhd & io_ps2_keyboard +-------------------------------- +-- Copyright 2005-2008 by Peter Wendrich (pwsoft@syntiac.com) +-- http://www.syntiac.com/fpga64.html +--------------------------------------------------------------------------------- +-- T80/T80se - Version : 304 +----------------------------- +-- Z80 compatible microprocessor core +-- Copyright (c) 2001-2002 Daniel Wallner (jesus@opencores.org) +--------------------------------------------------------------------------------- +-- YM2149 (AY-3-8910) +-- Copyright (c) MikeJ - Jan 2005 +--------------------------------------------------------------------------------- +-- Educational use only +-- Do not redistribute synthetized file with roms +-- Do not redistribute roms whatever the form +-- Use at your own risk +--------------------------------------------------------------------------------- +-- +-- SOUND : 1xZ80 @ 2.0MHz CPU accessing its program rom, working ram, 2x-AY3-8910 +-- 8Kx8bits program rom +-- 1Kx8bits working ram +-- +-- 1xAY-3-8910 +-- 3 sound channels +-- +-- 1xAY-3-8910 +-- 3 sound channels +-- +-- 6 sound modulation (required 8MHz signal => 40MHz/5) +-- 2 global volume control (not activated - not sure it was used for kick ) +-- +-- I/O : +-- 4x8bits command registers from main cpu board (IRAM) +-- 1x8bits status registers to main cpu board (STAT) +-- 5x8bits input buffers to main cpu board (IP0-IP5) +-- 2x8bits output registers from main cpu board (OP0/OP4) +-- +--------------------------------------------------------------------------------- +-- Schematics remarks : +-- Not sure global volume are used => both deactivated +-- Not sure if global channels are mixed together or not => allow for +-- external control mixed/separated +--------------------------------------------------------------------------------- + +library ieee; +use ieee.std_logic_1164.all; +use ieee.std_logic_unsigned.all; +use ieee.numeric_std.all; + +entity tapper_sound_board is +port( + clock_40 : in std_logic; + reset : in std_logic; + + main_cpu_addr : in std_logic_vector(7 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cpu_addr : std_logic_vector(15 downto 0); + signal cpu_di : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal cpu_do : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal cpu_wr_n : std_logic; + signal cpu_rd_n : std_logic; + signal cpu_mreq_n : std_logic; + signal cpu_ioreq_n : std_logic; + signal cpu_irq_n : std_logic; + signal cpu_m1_n : std_logic; + +-- signal cpu_rom_do : std_logic_vector( 7 downto 0); + + signal wram_we : std_logic; + signal wram_do : std_logic_vector( 7 downto 0); + + signal iram_0_do : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal iram_1_do : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal iram_2_do : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal iram_3_do : std_logic_vector( 7 downto 0); + + signal ssio_status : std_logic_vector( 7 downto 0); + + signal div_E11 : std_logic_vector(2 downto 0); -- binary counter 3msb of E11 - 74161 + signal div_D11 : std_logic_vector(3 downto 0); -- decade counter - D11 - 74160 + signal div_C12 : std_logic_vector(6 downto 0); -- stage ripple counter - C12 - MC140247 + signal clr_int : std_logic; + + signal ay1_audio_chan : std_logic_vector( 1 downto 0); + signal ay1_audio_muxed: std_logic_vector( 7 downto 0); + signal ay1_bc1 : std_logic; + signal ay1_bdir : std_logic; + signal ay1_do : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal ay1_cs : std_logic; + signal ay1_port_a : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal ay1_port_b : std_logic_vector( 7 downto 0); + + signal ay2_audio_chan : std_logic_vector( 1 downto 0); + signal ay2_audio_muxed: std_logic_vector( 7 downto 0); + signal ay2_bc1 : std_logic; + signal ay2_bdir : std_logic; + signal ay2_do : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal ay2_cs : std_logic; + signal ay2_port_a : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal ay2_port_b : std_logic_vector( 7 downto 0); + + signal ssio_82s123_addr : std_logic_vector(4 downto 0); + signal ssio_82s123_do : std_logic_vector(7 downto 0); + signal ssio_modulation_clock : std_logic; + signal ssio_modulation_clock_r : std_logic; + signal ssio_modulation_load : std_logic; + signal modulation_counter_a1 : std_logic_vector(3 downto 0); + signal modulation_counter_b1 : std_logic_vector(3 downto 0); + signal modulation_counter_c1 : std_logic_vector(3 downto 0); + signal modulation_counter_a2 : std_logic_vector(3 downto 0); + signal modulation_counter_b2 : std_logic_vector(3 downto 0); + signal modulation_counter_c2 : std_logic_vector(3 downto 0); + + signal ch_a1 : std_logic_vector(7 downto 0); + signal ch_b1 : std_logic_vector(7 downto 0); + signal ch_c1 : std_logic_vector(7 downto 0); + signal ch_a2 : std_logic_vector(7 downto 0); + signal ch_b2 : std_logic_vector(7 downto 0); + signal ch_c2 : std_logic_vector(7 downto 0); + + -- K volume data : 148 138 127 112 95 72 42 0 + type bytes_array is array(0 to 7) of std_logic_vector(7 downto 0); + signal K_volume : bytes_array := (X"94",X"8A",X"7F",X"70",X"5F",X"48",X"2A",X"00"); + + signal volume_ch1 : std_logic_vector(7 downto 0); + signal volume_ch2 : std_logic_vector(7 downto 0); + + signal snd_1 : 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main_cpu_addr(2 downto 0) = "001" else -- Input 1 + input_2 when main_cpu_addr(2 downto 0) = "010" else -- Input 2 + input_3 when main_cpu_addr(2 downto 0) = "011" else -- Input 3 -- sw1 dip + input_4 when main_cpu_addr(2 downto 0) = "100" else -- Input 4 + ssio_status when main_cpu_addr(2 downto 0) = "111" else -- ssio status + x"FF"; + +process (clock_snd) +begin + if rising_edge(clock_snd) then + if cpu_wr_n = '0' and cpu_addr(15 downto 12) = X"C" then ssio_status <= cpu_do; end if; -- 0xC000-0xCFFF + end if; +end process; + +------------------------------------------------------------------------ +-- Misc registers : interrupt, counters E11/D11/C12 +------------------------------------------------------------------------ +process (clock_snd, reset, clr_int, ena_4Mhz) +begin + if reset = '1' then + div_E11 <= (others => '0'); -- 3msb of E11 + div_D11 <= (others => '0'); -- decade counter + div_C12 <= (others => '0'); -- MC14024 + else + if rising_edge(clock_snd) then + + if ena_4Mhz = '1' then + + div_E11 <= div_E11 + 1; + + if div_E11 = "111" then + if div_D11 = "1001" then + div_D11 <= (others => '0'); + else + div_D11 <= div_D11 + 1; + end if; + + if div_D11 = "0100" then + div_C12 <= div_C12 + 1; + end if; + + end if; + + end if; + + if clr_int = '1' then + div_C12 <= (others => '0'); + end if; + + end if; + end if; +end process; + +cpu_irq_n <= not div_C12(6); + +------------------------------- +-- sound modulation / volume -- +------------------------------- + +ssio_82s123_addr <= div_D11 & div_E11(2); + +--74166 8 bits shift register (D13) +ssio_modulation_clock <= ssio_82s123_do(7-to_integer(unsigned(div_E11(1 downto 0) & clk_8Mhz))); +ssio_modulation_load <= '1' when div_D11 = "1001" else '0'; + +-- AY-3-8910 #1 +-- ch A (pin 4) modulated by counter controled by port A3-0 (pin 18->21) +-- ch B (pin 3) modulated by counter controled by port A7-4 (pin 14->17) +-- ch C (pin 38) modulated by counter controled by port B3-0 (pin 10->13) +-- mute left and right port B7 (pin 6) +-- volume#1 contoled by port B6-4 (pin 7->9) + +-- AY-3-8910 #2 +-- ch A (pin 4) modulated by counter controled by port A3-0 (pin 18->21) +-- ch B (pin 3) modulated by counter controled by port A7-4 (pin 14->17) +-- ch C (pin 38) modulated by counter controled by port B3-0 (pin 10->13) +-- mute global port B7 (pin 6) +-- volume#2 contoled by port B6-4 (pin 7->9) + +-- 4051 cmos mux (D5 and E3) +-- CBA +-- 000 => switch X0 (pin 13) ON others OFF +-- 001 => switch X1 (pin 14) ON others OFF +-- ... +-- 111 => switch X7 (pin 4) ON others OFF + +-- Assuming R179 to R187 equivalent to +-- +-- -------- +-- --------| R2 |-------- -- with R1 = 24k + n*4.7k +-- ^ | -------- | ^ -- R2 = 24k +-- | --- --- | -- R3 = (7-n)*4.7 +-- | | | | | | -- +-- Vin | | | R1 R3 | | | Vout -- n being 4051 CBA value +-- | | | | | | -- +-- | --- --- | -- which gives +-- | | | | -- Vout = Vin * (7-n)*4.7/(24+(7-n)*4.7) +-- ------------------------ +-- +-- let : Vout = Vin * K(n) = Vin * (7-n)*4.7/(24+(7-n)*4.7) * 256 +-- +-- with K(n) = [148 138 127 112 95 72 42 0] +-- + +process (clock_snd, ssio_modulation_clock, ssio_modulation_load) +begin + if rising_edge(clock_snd) then + ssio_modulation_clock_r <= ssio_modulation_clock; + + if ssio_modulation_load = '1' then + modulation_counter_a1 <= ay1_port_a(3 downto 0); + modulation_counter_b1 <= ay1_port_a(7 downto 4); + modulation_counter_c1 <= ay1_port_b(3 downto 0); + modulation_counter_a2 <= ay2_port_a(3 downto 0); + modulation_counter_b2 <= ay2_port_a(7 downto 4); + modulation_counter_c2 <= ay2_port_b(3 downto 0); + else + if ssio_modulation_clock = '1' and ssio_modulation_clock_r = '0' then + if modulation_counter_a1 > X"0" then modulation_counter_a1 <= modulation_counter_a1 - 1; end if; + if modulation_counter_b1 > X"0" then modulation_counter_b1 <= modulation_counter_b1 - 1; end if; + if modulation_counter_c1 > X"0" then modulation_counter_c1 <= modulation_counter_c1 - 1; end if; + if modulation_counter_a2 > X"0" then modulation_counter_a2 <= modulation_counter_a2 - 1; end if; + if modulation_counter_b2 > X"0" then modulation_counter_b2 <= modulation_counter_b2 - 1; end if; + if modulation_counter_c2 > X"0" then modulation_counter_c2 <= modulation_counter_c2 - 1; end if; + end if; + end if; + + case ay1_audio_chan is + when "00" => if modulation_counter_a1 = x"0" then ch_a1 <= ay1_audio_muxed; else ch_a1 <= (others => '0'); end if; + when "01" => if modulation_counter_b1 = x"0" then ch_b1 <= ay1_audio_muxed; else ch_b1 <= (others => '0'); end if; + when "10" => if modulation_counter_c1 = x"0" then ch_c1 <= ay1_audio_muxed; else ch_c1 <= (others => '0'); end if; + when others => null; + end case; + + case ay2_audio_chan is + when "00" => if modulation_counter_a2 = x"0" then ch_a2 <= ay2_audio_muxed; else ch_a2 <= (others => '0'); end if; + when "01" => if modulation_counter_b2 = x"0" then ch_b2 <= ay2_audio_muxed; else ch_b2 <= (others => '0'); end if; + when "10" => if modulation_counter_c2 = x"0" then ch_c2 <= ay2_audio_muxed; else ch_c2 <= (others => '0'); end if; + when others => null; + end case; + +-- volume_ch1 <= K_volume(to_integer(unsigned(ay1_port_b(6 downto 4)))); +-- volume_ch2 <= K_volume(to_integer(unsigned(ay2_port_b(6 downto 4)))); +-- volume_ch2 <= K_volume(to_integer(unsigned(ay1_port_b(6 downto 4)))); -- use ch1 control otherwise ch2 is always OFF! + + volume_ch1 <= X"FF"; -- finaly don't use volume controls + volume_ch2 <= X"FF"; + + if ay1_audio_chan = "00" then + snd_1 <= (("00"&ch_a1) + ("00"&ch_b1) + ("00"&ch_c1)) * volume_ch1; + end if; + + if ay2_audio_chan = "00" then + snd_2 <= (("00"&ch_a2) + ("00"&ch_b2) + ("00"&ch_c2)) * volume_ch2; + end if; + + end if; +end process; + +snd_mono <= ('0'&snd_1) + ('0'&snd_2); + +audio_out_l <= snd_1(17 downto 2) when separate_audio = '1' else snd_mono(18 downto 3); +audio_out_r <= snd_2(17 downto 2) when separate_audio = '1' else snd_mono(18 downto 3); + +------------------------------ +-- components & sound board -- +------------------------------ + +-- microprocessor Z80 +cpu : entity work.T80se +generic map(Mode => 0, T2Write => 1, IOWait => 1) +port map( + RESET_n => reset_n, + CLK_n => clock_snd, + CLKEN => cpu_ena, + WAIT_n => '1', + INT_n => cpu_irq_n, + NMI_n => '1', --cpu_nmi_n, + BUSRQ_n => '1', + M1_n => cpu_m1_n, + MREQ_n => cpu_mreq_n, + IORQ_n => cpu_ioreq_n, + RD_n => cpu_rd_n, + WR_n => cpu_wr_n, + RFSH_n => open, + HALT_n => open, + BUSAK_n => open, + A => cpu_addr, + DI => cpu_di, + DO => cpu_do +); + +-- cpu program ROM 0x0000-0x3FFF +--rom_cpu : entity work.timber_sound_cpu +--port map( +-- clk => clock_sndn, +-- addr => cpu_addr(13 downto 0), +-- data => cpu_rom_do +--); +cpu_rom_addr <= cpu_addr(13 downto 0); + +-- working RAM 0x8000-0x83FF +wram : entity work.gen_ram +generic map( dWidth => 8, aWidth => 10) +port map( + clk => clock_sndn, + we => wram_we, + addr => cpu_addr(9 downto 0), + d => cpu_do, + q => wram_do +); + +-- iram (command from main cpu to sound cpu) +process (clock_snd, reset, ssio_iowe) +begin + if reset = '1' then + iram_0_do <= (others => '0'); + iram_1_do <= (others => '0'); + iram_2_do <= (others => '0'); + iram_3_do <= (others => '0'); + else + if rising_edge(clock_snd) then + if ssio_iowe = '1' and main_cpu_addr(7 downto 2) = "000111" then -- 0x1C - 0x1F + case main_cpu_addr(1 downto 0) is + when "00" => iram_0_do <= ssio_di; + when "01" => iram_1_do <= ssio_di; + when "10" => iram_2_do <= ssio_di; + when "11" => iram_3_do <= ssio_di; + when others => null; + end case; + end if; + end if; + end if; +end process; + +-- AY-3-8910 # 1 +ay_3_8910_1 : entity work.YM2149 +port map( + -- data bus + I_DA => cpu_do, -- in std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 37 to 30 + O_DA => ay1_do, -- out std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 37 to 30 + O_DA_OE_L => open, -- out std_logic; + -- control + I_A9_L => '0', -- in std_logic; -- pin 24 + I_A8 => '1', -- in std_logic; -- pin 25 + I_BDIR => ay1_bdir, -- in std_logic; -- pin 27 + I_BC2 => '1', -- in std_logic; -- pin 28 + I_BC1 => ay1_bc1, -- in std_logic; -- pin 29 + I_SEL_L => '0', -- in std_logic; + + O_AUDIO => ay1_audio_muxed, -- out std_logic_vector(7 downto 0); + O_CHAN => ay1_audio_chan, -- out std_logic_vector(1 downto 0); + + -- port a + I_IOA => (others => '0'), -- in std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 21 to 14 + O_IOA => ay1_port_a, -- out std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 21 to 14 + O_IOA_OE_L => open, -- out std_logic; + -- port b + I_IOB => (others => '0'), -- in std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 13 to 6 + O_IOB => ay1_port_b, -- out std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 13 to 6 + O_IOB_OE_L => open, -- out std_logic; + + ENA => cpu_ena, -- in std_logic; -- clock enable for higher speed operation + RESET_L => reset_n, -- in std_logic; + CLK => clock_snd -- in std_logic -- note 6 Mhz +); + + +-- AY-3-8910 # 2 +ay_3_8910_2 : entity work.YM2149 +port map( + -- data bus + I_DA => cpu_do, -- in std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 37 to 30 + O_DA => ay2_do, -- out std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 37 to 30 + O_DA_OE_L => open, -- out std_logic; + -- control + I_A9_L => '0', -- in std_logic; -- pin 24 + I_A8 => '1', -- in std_logic; -- pin 25 + I_BDIR => ay2_bdir, -- in std_logic; -- pin 27 + I_BC2 => '1', -- in std_logic; -- pin 28 + I_BC1 => ay2_bc1, -- in std_logic; -- pin 29 + I_SEL_L => '0', -- in std_logic; + + O_AUDIO => ay2_audio_muxed, -- out std_logic_vector(7 downto 0); + O_CHAN => ay2_audio_chan, -- out std_logic_vector(1 downto 0); + + -- port a + I_IOA => (others => '0'), -- in std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 21 to 14 + O_IOA => ay2_port_a, -- out std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 21 to 14 + O_IOA_OE_L => open, -- out std_logic; + -- port b + I_IOB => (others => '0'), -- in std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 13 to 6 + O_IOB => ay2_port_b, -- out std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 13 to 6 + O_IOB_OE_L => open, -- out std_logic; + + ENA => cpu_ena, -- in std_logic; -- clock enable for higher speed operation + RESET_L => reset_n, -- in std_logic; + CLK => clock_snd -- in std_logic -- note 6 Mhz +); + +-- midway ssio sound modulation prom +midssio : entity work.midssio_82s123 +port map( + clk => clock_sndn, + addr => ssio_82s123_addr, + data => ssio_82s123_do +); + +end struct; \ No newline at end of file diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber.jpg b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber.jpg new file mode 100644 index 00000000..db5f6a4e Binary files /dev/null and b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber.jpg differ diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/README.txt b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/README.txt index 37c5d19b..311448fa 100644 --- a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/README.txt +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/README.txt @@ -3,9 +3,6 @@ -- http://darfpga.blogspot.fr --------------------------------------------------------------------------------- -MiST port: create TIMBER.ROM with -cat timpg0.bin timpg1.bin timpg2.bin timpg3.bin tima7.bin tima8.bin tima9.bin timfg1.bin timfg0.bin timfg3.bin timfg2.bin timfg5.bin timfg4.bin timfg7.bin timfg6.bin > timber.rom -from MAME ROM file -- -- release rev 00 : initial release -- (22/11/2019) diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/Release/TIMBER.ROM b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/Release/TIMBER.ROM index 0b3087a3..2e8a601e 100644 Binary files a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/Release/TIMBER.ROM and b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/Release/TIMBER.ROM differ diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/Release/Timber.rbf b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/Release/Timber.rbf new file mode 100644 index 00000000..18b31ee2 Binary files /dev/null and b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/Release/Timber.rbf differ diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/Snapshot/TIMBER.ROM b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/Snapshot/TIMBER.ROM deleted file mode 100644 index e1c573f3..00000000 Binary files a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/Snapshot/TIMBER.ROM and /dev/null differ diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/Snapshot/Timber.rbf b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/Snapshot/Timber.rbf deleted file mode 100644 index 4f2d3c57..00000000 Binary files a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/Snapshot/Timber.rbf and /dev/null differ diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/Timber.qsf b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/Timber.qsf index ae5a43ee..4e16d1d2 100644 --- a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/Timber.qsf +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/Timber.qsf @@ -224,13 +224,13 @@ set_global_assignment -name TIMEQUEST_MULTICORNER_ANALYSIS ON set_global_assignment -name SMART_RECOMPILE ON set_global_assignment -name ALLOW_SYNCH_CTRL_USAGE ON set_global_assignment -name SYSTEMVERILOG_FILE rtl/Timber_MiST.sv -set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/YM2149_linmix_sep.vhd +set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/timber.vhd set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/ctc_counter.vhd set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/ctc_controler.vhd +set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/timber_sound_board.vhd +set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/YM2149_linmix_sep.vhd set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/gen_ram.vhd set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/cmos_ram.vhd -set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/timber.vhd -set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/timber_sound_board.vhd set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/rom/timber_bg_bits_2.vhd set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/rom/timber_bg_bits_1.vhd set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/rom/midssio_82s123.vhd @@ -238,6 +238,4 @@ set_global_assignment -name SYSTEMVERILOG_FILE rtl/sdram.sv set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/pll_mist.vhd set_global_assignment -name QIP_FILE ../../../common/CPU/T80/T80.qip set_global_assignment -name QIP_FILE ../../../common/mist/mist.qip -set_global_assignment -name SIGNALTAP_FILE output_files/sdram.stp -set_global_assignment -name SIGNALTAP_FILE output_files/reset.stp set_instance_assignment -name PARTITION_HIERARCHY root_partition -to | -section_id Top \ No newline at end of file diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/rtl/Timber_MiST.sv b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/rtl/Timber_MiST.sv index 65459637..afbbb181 100644 --- a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/rtl/Timber_MiST.sv +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/rtl/Timber_MiST.sv @@ -48,7 +48,7 @@ module Timber_MiST( `include "rtl/build_id.v" localparam CONF_STR = { - "TIMBER;ROM;", + "TIMBER;;", "O2,Rotate Controls,Off,On;", "O34,Scanlines,Off,25%,50%,75%;", "O5,Blend,Off,On;", diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/rtl/timber_de10_lite.vhd b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/rtl/timber_de10_lite.vhd deleted file mode 100644 index 5fdbb869..00000000 --- a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/rtl/timber_de10_lite.vhd +++ /dev/null @@ -1,397 +0,0 @@ ---------------------------------------------------------------------------------- --- DE10_lite Top level for Timber (Midway MCR) by Dar (darfpga@aol.fr) (22/11/2019) --- http://darfpga.blogspot.fr ---------------------------------------------------------------------------------- --- --- release rev 00 : initial release --- (22/11/2019) - ---------------------------------------------------------------------------------- --- Educational use only --- Do not redistribute synthetized file with roms --- Do not redistribute roms whatever the form --- Use at your own risk ---------------------------------------------------------------------------------- --- Use timber_de10_lite.sdc to compile (Timequest constraints) --- /!\ --- Don't forget to set device configuration mode with memory initialization --- (Assignments/Device/Pin options/Configuration mode) ---------------------------------------------------------------------------------- --- --- Main features : --- PS2 keyboard input @gpio pins 35/34 (beware voltage translation/protection) --- Audio pwm output @gpio pins 1/3 (beware voltage translation/protection) --- --- Video : VGA 31kHz/60Hz progressive and TV 15kHz interlaced --- Cocktail mode : NO --- Sound : OK --- --- For hardware schematic see my other project : NES --- --- Uses 1 pll 40MHz from 50MHz to make 20MHz and 8Mhz --- --- Board key : --- 0 : reset game --- --- Keyboard players inputs : --- --- F1 : Add coin --- F2 : Start 1 player --- F3 : Start 2 players --- F4 : Demo sound --- F5 : Separate audio --- F7 : Service mode --- F8 : 15kHz interlaced / 31 kHz progressive - --- SPACE : bouton 1 --- v key : bouton 2 --- RIGHT arrow : move right --- LEFT arrow : move left --- UP arrow : move up --- DOWN arrow : move down --- --- Other details : see timber.vhd --- For USB inputs and SGT5000 audio output see my other project: xevious_de10_lite ---------------------------------------------------------------------------------- - -library ieee; -use ieee.std_logic_1164.all; -use ieee.std_logic_unsigned.all; -use ieee.numeric_std.all; - -library work; ---use work.usb_report_pkg.all; - -entity timber_de10_lite is -port( - max10_clk1_50 : in std_logic; --- max10_clk2_50 : in std_logic; --- adc_clk_10 : in std_logic; - ledr : out std_logic_vector(9 downto 0); - key : in std_logic_vector(1 downto 0); - sw : in std_logic_vector(9 downto 0); - --- dram_ba : out std_logic_vector(1 downto 0); --- dram_ldqm : out std_logic; --- dram_udqm : out std_logic; --- dram_ras_n : out std_logic; --- dram_cas_n : out std_logic; --- dram_cke : out std_logic; --- dram_clk : out std_logic; --- dram_we_n : out std_logic; --- dram_cs_n : out std_logic; --- dram_dq : inout std_logic_vector(15 downto 0); --- dram_addr : out std_logic_vector(12 downto 0); - - hex0 : out std_logic_vector(7 downto 0); - hex1 : out std_logic_vector(7 downto 0); - hex2 : out std_logic_vector(7 downto 0); - hex3 : out std_logic_vector(7 downto 0); --- hex4 : out std_logic_vector(7 downto 0); --- hex5 : out std_logic_vector(7 downto 0); - - vga_r : out std_logic_vector(3 downto 0); - vga_g : out std_logic_vector(3 downto 0); - vga_b : out std_logic_vector(3 downto 0); - vga_hs : inout std_logic; - vga_vs : inout std_logic; - --- gsensor_cs_n : out std_logic; --- gsensor_int : in std_logic_vector(2 downto 0); --- gsensor_sdi : inout std_logic; --- gsensor_sdo : inout std_logic; --- gsensor_sclk : out std_logic; - --- arduino_io : inout std_logic_vector(15 downto 0); --- arduino_reset_n : inout std_logic; - - gpio : inout std_logic_vector(35 downto 0) -); -end timber_de10_lite; - -architecture struct of timber_de10_lite is - - signal clock_40 : std_logic; - signal clock_kbd : std_logic; - signal reset : std_logic; - - signal clock_div : std_logic_vector(3 downto 0); - --- signal max3421e_clk : std_logic; - - signal r : std_logic_vector(2 downto 0); - signal g : std_logic_vector(2 downto 0); - signal b : std_logic_vector(2 downto 0); - signal hsync : std_logic; - signal vsync : std_logic; - signal csync : std_logic; - signal blankn : std_logic; - signal tv15Khz_mode : std_logic; - - signal audio_l : std_logic_vector(15 downto 0); - signal audio_r : std_logic_vector(15 downto 0); - signal pwm_accumulator_l : std_logic_vector(17 downto 0); - signal pwm_accumulator_r : std_logic_vector(17 downto 0); - - alias reset_n : std_logic is key(0); - alias ps2_clk : std_logic is gpio(35); --gpio(0); - alias ps2_dat : std_logic is gpio(34); --gpio(1); - alias pwm_audio_out_l : std_logic is gpio(1); --gpio(2); - alias pwm_audio_out_r : std_logic is gpio(3); --gpio(3); - - signal kbd_intr : std_logic; - signal kbd_scancode : std_logic_vector(7 downto 0); - signal joy_BBBBFRLDU : std_logic_vector(8 downto 0); - signal fn_pulse : std_logic_vector(7 downto 0); - signal fn_toggle : std_logic_vector(7 downto 0); - - signal vsync_r : std_logic; - signal spin_count : std_logic_vector(9 downto 0); - --- signal start : std_logic := '0'; --- signal usb_report : usb_report_t; --- signal new_usb_report : std_logic := '0'; - -signal dbg_cpu_addr : std_logic_vector(15 downto 0); - -begin - -reset <= not reset_n; - -tv15Khz_mode <= not fn_toggle(7); -- F8 - ---arduino_io not used pins ---arduino_io(7) <= '1'; -- to usb host shield max3421e RESET ---arduino_io(8) <= 'Z'; -- from usb host shield max3421e GPX ---arduino_io(9) <= 'Z'; -- from usb host shield max3421e INT ---arduino_io(13) <= 'Z'; -- not used ---arduino_io(14) <= 'Z'; -- not used - --- Clock 40MHz for kick core and sound_board -clocks : entity work.max10_pll_40M -port map( - inclk0 => max10_clk1_50, - c0 => clock_40, - locked => open --pll_locked -); - --- Timber -timber : entity work.timber -port map( - clock_40 => clock_40, - reset => reset, - - tv15Khz_mode => tv15Khz_mode, - video_r => r, - video_g => g, - video_b => b, - video_csync => csync, - video_blankn => blankn, - video_hs => hsync, - video_vs => vsync, - - separate_audio => fn_toggle(4), -- F5 - audio_out_l => audio_l, - audio_out_r => audio_r, - - coin1 => fn_pulse(0), -- F1 - coin2 => '0', - start1 => fn_pulse(1), -- F2 - start2 => fn_pulse(2), -- F3 - - p1_left => joy_BBBBFRLDU(2), -- left - p1_right => joy_BBBBFRLDU(3), -- right - p1_up => joy_BBBBFRLDU(0), -- up - p1_down => joy_BBBBFRLDU(1), -- down - p1_fire1 => joy_BBBBFRLDU(4), -- space - p1_fire2 => joy_BBBBFRLDU(8), -- 'v' - - p2_left => joy_BBBBFRLDU(2), -- left - p2_right => joy_BBBBFRLDU(3), -- right - p2_up => joy_BBBBFRLDU(0), -- up - p2_down => joy_BBBBFRLDU(1), -- down - p2_fire1 => joy_BBBBFRLDU(4), -- space - p2_fire2 => joy_BBBBFRLDU(8), -- 'v' - - coin_meters => '1', - upright => '1', - demo_sound => fn_toggle(3), -- F4 - service => fn_toggle(6), -- F7 -- (allow machine settings access) - - dbg_cpu_addr => dbg_cpu_addr -); - --- adapt video to 4bits/color only and blank -vga_r <= r & '0' when blankn = '1' else "0000"; -vga_g <= g & '0' when blankn = '1' else "0000"; -vga_b <= b & '0' when blankn = '1' else "0000"; - --- synchro composite/ synchro horizontale --- vga_hs <= csync; --- vga_hs <= hsync; -vga_hs <= csync when tv15Khz_mode = '1' else hsync; --- commutation rapide / synchro verticale --- vga_vs <= '1'; --- vga_vs <= vsync; -vga_vs <= '1' when tv15Khz_mode = '1' else vsync; - ---sound_string <= "00" & audio & "000" & "00" & audio & "000"; - --- get scancode from keyboard -process (reset, clock_40) -begin - if reset='1' then - clock_div <= (others => '0'); - clock_kbd <= '0'; - else - if rising_edge(clock_40) then - if clock_div = "1001" then - clock_div <= (others => '0'); - clock_kbd <= not clock_kbd; - else - clock_div <= clock_div + '1'; - end if; - end if; - end if; -end process; - -keyboard : entity work.io_ps2_keyboard -port map ( - clk => clock_kbd, -- synchrounous clock with core - kbd_clk => ps2_clk, - kbd_dat => ps2_dat, - interrupt => kbd_intr, - scancode => kbd_scancode -); - --- translate scancode to joystick -joystick : entity work.kbd_joystick -port map ( - clk => clock_kbd, -- synchrounous clock with core - kbdint => kbd_intr, - kbdscancode => std_logic_vector(kbd_scancode), - joy_BBBBFRLDU => joy_BBBBFRLDU, - fn_pulse => fn_pulse, - fn_toggle => fn_toggle -); - - --- usb host for max3421e arduino shield (modified) ---max3421e_clk <= clock_11; ---usb_host : entity work.usb_host_max3421e ---port map( --- clk => max3421e_clk, --- reset => reset, --- start => start, --- --- usb_report => usb_report, --- new_usb_report => new_usb_report, --- --- spi_cs_n => arduino_io(10), --- spi_clk => arduino_io(13), --- spi_mosi => arduino_io(11), --- spi_miso => arduino_io(12) ---); - --- usb keyboard report decoder - ---keyboard_decoder : entity work.usb_keyboard_decoder ---port map( --- clk => max3421e_clk, --- --- usb_report => usb_report, --- new_usb_report => new_usb_report, --- --- joyBCPPFRLDU => joyBCPPFRLDU ---); - --- usb joystick decoder (konix drakkar wireless) - ---joystick_decoder : entity work.usb_joystick_decoder ---port map( --- clk => max3421e_clk, --- --- usb_report => usb_report, --- new_usb_report => new_usb_report, --- --- joyBCPPFRLDU => open --joyBCPPFRLDU ---); - --- debug display - ---ledr(8 downto 0) <= joyBCPPFRLDU; --- ---h0 : entity work.decodeur_7_seg port map(kbd_scancode(3 downto 0), hex0); ---h1 : entity work.decodeur_7_seg port map(kbd_scancode(7 downto 4), hex1); -h0 : entity work.decodeur_7_seg port map(dbg_cpu_addr( 3 downto 0),hex0); -h1 : entity work.decodeur_7_seg port map(dbg_cpu_addr( 7 downto 4),hex1); -h2 : entity work.decodeur_7_seg port map(dbg_cpu_addr(11 downto 8),hex2); -h3 : entity work.decodeur_7_seg port map(dbg_cpu_addr(15 downto 12),hex3); ---h4 : entity work.decodeur_7_seg port map(usb_report(to_integer(unsigned(sw))+0)(3 downto 0),hex4); ---h5 : entity work.decodeur_7_seg port map(usb_report(to_integer(unsigned(sw))+0)(7 downto 4),hex5); - --- audio for sgtl5000 - ---sample_data <= "00" & audio & "000" & "00" & audio & "000"; - --- Clock 1us for ym_8910 - ---p_clk_1us_p : process(max10_clk1_50) ---begin --- if rising_edge(max10_clk1_50) then --- if cnt_1us = 0 then --- cnt_1us <= 49; --- clk_1us <= '1'; --- else --- cnt_1us <= cnt_1us - 1; --- clk_1us <= '0'; --- end if; --- end if; ---end process; - --- sgtl5000 (teensy audio shield on top of usb host shield) - ---e_sgtl5000 : entity work.sgtl5000_dac ---port map( --- clock_18 => clock_18, --- reset => reset, --- i2c_clock => clk_1us, --- --- sample_data => sample_data, --- --- i2c_sda => arduino_io(0), -- i2c_sda, --- i2c_scl => arduino_io(1), -- i2c_scl, --- --- tx_data => arduino_io(2), -- sgtl5000 tx --- mclk => arduino_io(4), -- sgtl5000 mclk --- --- lrclk => arduino_io(3), -- sgtl5000 lrclk --- bclk => arduino_io(6), -- sgtl5000 bclk --- --- -- debug --- hex0_di => open, -- hex0_di, --- hex1_di => open, -- hex1_di, --- hex2_di => open, -- hex2_di, --- hex3_di => open, -- hex3_di, --- --- sw => sw(7 downto 0) ---); - --- pwm sound output -process(clock_40) -- use same clock as kick_sound_board -begin - if rising_edge(clock_40) then - - if clock_div = "0000" then - pwm_accumulator_l <= ('0'&pwm_accumulator_l(16 downto 0)) + ('0'&audio_l&'0'); - pwm_accumulator_r <= ('0'&pwm_accumulator_r(16 downto 0)) + ('0'&audio_r&'0'); - end if; - - end if; -end process; - -pwm_audio_out_l <= pwm_accumulator_l(17); -pwm_audio_out_r <= pwm_accumulator_r(17); - - -end struct;