diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Demolition Derby.jpg b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Demolition Derby.jpg new file mode 100644 index 00000000..9f9c7365 Binary files /dev/null and b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Demolition Derby.jpg differ diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Demolition Derby_MiST/DDerby.qsf b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Demolition Derby_MiST/DDerby.qsf index ecc460a2..7d00ca46 100644 --- a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Demolition Derby_MiST/DDerby.qsf +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Demolition Derby_MiST/DDerby.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 3/Demolition Derby_MiST/README.txt b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Demolition Derby_MiST/README.txt index 8a75aefd..3cf14ac6 100644 --- a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Demolition Derby_MiST/README.txt +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Demolition Derby_MiST/README.txt @@ -1,12 +1,7 @@ Demolition Derby MiST port - support for 3/4 players -- DDERBY.ROM is needed on the SD Card. Can be created from MAME ROM filewith: - -# cat demo_drby_pro_0 demo_drby_pro_1 demo_drby_pro_2 demo_drby_pro_3 tcs_u5.bin tcs_u4.bin \ -demo_derby_fg0_a4.a4 demo_derby_fg4_a3.a3 demo_derby_fg1_a6.a6 demo_derby_fg5_a5.a5 \ -demo_derby_fg2_a8.a8 demo_derby_fg6_a7.a7 demo_derby_fg3_a10.a10 demo_derby_fg7_a9.a9 > DDERBY.ROM - +- DDERBY.ROM is needed on the SD Card. --------------------------------------------------------------------------------- -- DE10_lite Top level for Timber (Midway MCR) by Dar (darfpga@aol.fr) (22/11/2019) diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Demolition Derby_MiST/rtl/DDerby_MiST.sv b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Demolition Derby_MiST/rtl/DDerby_MiST.sv index 0b575dc3..255a4f4c 100644 --- a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Demolition Derby_MiST/rtl/DDerby_MiST.sv +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Demolition Derby_MiST/rtl/DDerby_MiST.sv @@ -116,7 +116,7 @@ data_io data_io( .ioctl_dout ( ioctl_dout ) ); -wire [24:0] sp_ioctl_addr = ioctl_addr - 17'h14000; //SP ROM offset: 0x11000 +wire [24:0] sp_ioctl_addr = ioctl_addr - 17'h14000; reg port1_req, port2_req; sdram sdram( diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Discs of Tron_MiST/README.txt b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Discs of Tron_MiST/README.txt index a8c1ed24..180af229 100644 --- a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Discs of Tron_MiST/README.txt +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Discs of Tron_MiST/README.txt @@ -1,3 +1,23 @@ +Discs of Tron MiST port +- DOTRON.ROM is needed on the SD Card. + + + Aim Left : F + Aim Right : G + Level Up : F3 + Level Down : F4 + Forward : Up + Backward : Down + Left : Left + Right : Right + Coin : ESC + 1 Player : F1 + 2 Player : F2 + Block : Alt + Fire : Space + + + --------------------------------------------------------------------------------- -- DE10_lite Top level for Discs of Tron (Midway MCR) by Dar (darfpga@aol.fr) (22/11/2019) -- http://darfpga.blogspot.fr diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/README.txt b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/README.txt index 5da96b20..6dfc9579 100644 --- a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/README.txt +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Tapper_MiST/README.txt @@ -1,3 +1,10 @@ +Tapper MiST port + + +- TAPPER.ROM is needed on the SD Card. + + + --------------------------------------------------------------------------------- -- DE10_lite Top level for Tapper (Midway MCR) by Dar (darfpga@aol.fr) (22/11/2019) -- http://darfpga.blogspot.fr diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/README.txt b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/README.txt index 311448fa..9428ec06 100644 --- a/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/README.txt +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR 3/Timber_MiST/README.txt @@ -1,3 +1,8 @@ +Timber MiST port + + +- TIMBER.ROM is needed on the SD Card. + --------------------------------------------------------------------------------- -- DE10_lite Top level for Timber (Midway MCR) by Dar (darfpga@aol.fr) (22/11/2019) -- http://darfpga.blogspot.fr diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/CraterRaider_MiST/CRATER.ROM b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/CraterRaider_MiST/CRATER.ROM index c6b5453e..2bc98cf3 100644 Binary files a/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/CraterRaider_MiST/CRATER.ROM and b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/CraterRaider_MiST/CRATER.ROM differ diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/Spy Hunter.jpg b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/Spy Hunter.jpg new file mode 100644 index 00000000..3ddd8874 Binary files /dev/null and b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/Spy Hunter.jpg differ diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/README.txt b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/README.txt new file mode 100644 index 00000000..f6067f7f --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/README.txt @@ -0,0 +1,381 @@ +--------------------------------------------------------------------------------- +-- +-- Arcade: Spy Hunter port to MiST by Gehstock +-- 16 November 2019 +-- + +SHUNTER.ROM is required at the root of the SD-Card. + +Controls + + up : Accelerate + down : Decelerate + left : Left + right : Right + ESC : Coin + TAB : VAN + Z : Shift + shift left : Oil + ctrl left : Smoke + alt left : Missle + Space : Gun + + +--------------------------------------------------------------------------------- +-- DE10_lite Top level for Spy hunter (Midway MCR) by Dar (darfpga@aol.fr) (06/12/2019) +-- http://darfpga.blogspot.fr +--------------------------------------------------------------------------------- +-- +-- release rev 00 : initial release +-- (06/12/2019) +-- +-- fit de10_lite OK : +-- - use sdram loader to load sprites data first then load spy hunter core + +--------------------------------------------------------------------------------- +-- Educational use only +-- Do not redistribute synthetized file with roms +-- Do not redistribute roms whatever the form +-- Use at your own risk +--------------------------------------------------------------------------------- +-- Use spy_hunter_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 - missing Chip/cheap squeak deluxe board +-- +-- 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 +-- F3 : toggle lamp text display on screen +-- F4 : Demo sound +-- F5 : Separate audio +-- F7 : Service mode +-- F8 : 15kHz interlaced / 31 kHz progressive + +-- F2 : toggle hi/low gear shift +-- SPACE : oil +-- f key : missile +-- g key : van +-- t key : smoke +-- v key : gun + +-- RIGHT arrow : turn right side (auto center when released) +-- LEFT arrow : tirn left side (auto center when released) +-- UP arrow : gas increase +-- DOWN arrow : gas decrease +-- +-- Other details : see timber.vhd +-- For USB inputs and SGT5000 audio output see my other project: xevious_de10_lite +--------------------------------------------------------------------------------- +--------------------------------------------------------------------------------- +-- Spy hunter by Dar (darfpga@aol.fr) (06/12/2019) +-- http://darfpga.blogspot.fr +--------------------------------------------------------------------------------- +-- +-- release rev 00 : initial release +-- (06/12/2019) +-- +--------------------------------------------------------------------------------- +-- 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 - missing cheap/chip squeak deluxe board + +-- Use with MAME roms from spyhunt.zip +-- +-- Use make_spyhunt_proms.bat to build vhd file from binaries +-- (CRC list included) + +-- Spy hunter (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 tile map 30x32 tiles of 8x8 pixels +-- 1x4Kx8bits graphics rom 2bits/pixel single hard wired color set + +-- One scroling background tile map 16x64 tile of 8x32 pixels +-- 2x16Kx8bits graphics rom 4bits/pixel single color set +-- rbg programmable ram palette 64 (16 for background) colors 9bits : 3red 3green 3blue +-- +-- 128 sprites, up to ~30/line, 32x32 with flip H/V +-- 4x32Kx8bits graphics rom 4bits/pixel single color set +-- rbg programmable ram palette 64 (16 for sprites) colors 9bits : 3red 3green 3blue +-- +-- Working ram : 2Kx8bits +-- video char ram : 1Kx8bits +-- video background ram : 2Kx8bits +-- Sprites ram : 512x8bits + 512x8bits cache buffer + +-- Sprites line buffer rams (graphics and colors) : 1 scan line delay flip/flop 2x256x8bits +-- +-- 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. +-- +--------------------------------------------------------------------------------- + ++----------------------------------------------------------------------------------+ +; Fitter Summary ; ++------------------------------------+---------------------------------------------+ +; Fitter Status ; Successful - Fri Dec 13 19:55:32 2019 ; +; Quartus Prime Version ; 18.1.0 Build 625 09/12/2018 SJ Lite Edition ; +; Revision Name ; spy_hunter_de10_lite ; +; Top-level Entity Name ; spy_hunter_de10_lite ; +; Family ; MAX 10 ; +; Device ; 10M50DAF484C6GES ; +; Timing Models ; Preliminary ; +; Total logic elements ; 7,259 / 49,760 ( 15 % ) ; +; Total combinational functions ; 6,938 / 49,760 ( 14 % ) ; +; Dedicated logic registers ; 1,984 / 49,760 ( 4 % ) ; +; Total registers ; 2000 ; +; Total pins ; 160 / 360 ( 44 % ) ; +; Total virtual pins ; 0 ; +; Total memory bits ; 881,216 / 1,677,312 ( 53 % ) <-- WITH SDRAM SPRITE DATA LOADER +; 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_120M.vhd Pll 120MHz and 40MHz from 50MHz altera mf + +rtl_dar/spy_hunter_de10_lite.vhd Top level for de10_lite board +rtl_dar/spy_hunter.vhd Main CPU and video boards logic +rtl_dar/spy_hunter_sound_board.vhd Main sound board logic +rtl_dar/ctc_controler.vhd Z80-CTC controler +rtl_dar/ctc_counter.vhd Z80-CTC counter +rtl_dar/sdram.sv specific sdram interface 8bits write / 8x16bits burst read + +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/cmos_ram.vhd ram that can be initialized store setup + +rtl_dar/proms/spy_hunter_cpu.vhd CPU board PROMS +rtl_dar/proms/spy_hunter_bg_bits_2.vhd +rtl_dar/proms/spy_hunter_bg_bits_1.vhd +rtl_dar/proms/spy_hunter_ch_bits.vhd + +rtl_dar/proms/spy_hunter_sp_bits_1.vhd Video board PROMS (to be used with sdram loader) +rtl_dar/proms/spy_hunter_sp_bits_2.vhd +rtl_dar/proms/spy_hunter_sp_bits_3.vhd +rtl_dar/proms/spy_hunter_sp_bits_4.vhd + +rtl_dar/proms/spy_hunter_sound_cpu.vhd Sound board PROMS +rtl_dar/proms/midssio_82s123.vhd + +---------------------- +Quartus project files +---------------------- +de10_lite/spy_hunter_de10_lite.sdc Timequest constraints file +de10_lite/spy_hunter_de10_lite.qsf de10_lite settings (files,pins...) +de10_lite/spy_hunter_de10_lite.qpf de10_lite project + +----------------------------- +Required ROMs (Not included) +----------------------------- +You need the following 19 ROMs binary files from spyhunt.zip and midssio.zip(MAME) + +spy-hunter_cpu_pg0_2-9-84.6d CRC 1721b88f +spy-hunter_cpu_pg1_2-9-84.7d CRC 909d044f +spy-hunter_cpu_pg2_2-9-84.8d CRC afeeb8bd +spy-hunter_cpu_pg3_2-9-84.9d CRC 5e744381 +spy-hunter_cpu_pg4_2-9-84.10d CRC a3033c15 +spy-hunter_cpu_pg5_2-9-84.11d CRC 88aa1e99 +spy-hunter_cpu_alpha-n_11-18-83 CRC 936dc87f +spy-hunter_cpu_bg0_11-18-83.3a CRC dea34fed +spy-hunter_cpu_bg1_11-18-83.4a CRC 8f64525f +spy-hunter_cpu_bg2_11-18-83.5a CRC ba0fd626 +spy-hunter_cpu_bg3_11-18-83.6a CRC 7b482d61 +spy-hunter_video_1fg_11-18-83.a7 CRC 9fe286ec +spy-hunter_video_0fg_11-18-83.a8 CRC 292c5466 +spy-hunter_video_3fg_11-18-83.a5 CRC b894934d +spy-hunter_video_2fg_11-18-83.a6 CRC 62c8bfa5 +spy-hunter_video_5fg_11-18-83.a3 CRC 2d9fbcec +spy-hunter_video_4fg_11-18-83.a4 CRC 7ca4941b +spy-hunter_video_7fg_11-18-83.a1 CRC 940fe17e +spy-hunter_video_6fg_11-18-83.a2 CRC 8cb8a066 +spy-hunter_snd_0_sd_11-18-83.a7 CRC c95cf31e +spy-hunter_snd_1_sd_11-18-83.a8 CRC 12aaa48e + +midssio_82s123.12d CRC e1281ee9 + +------ +Tools +------ +You need to build vhdl files from the binary file : + - Unzip the roms file in the tools/spy_hunter_unzip directory + - Double click (execute) the script tools/make_spy_hunter_proms.bat to get the following 10 files + +spy_hunter_cpu.vhd +spy_hunter_sound_cpu.vhd +spy_hunter_ch_bits.vhd +spy_hunter_bg_bits_1.vhd +spy_hunter_bg_bits_2.vhd +spy_hunter_sp_bits_1.vhd -- use sdram loader to load spy_hunter_sp_bits_1/2/3/4.vhd before loading spy_hunter core. +spy_hunter_sp_bits_2.vhd +spy_hunter_sp_bits_3.vhd +spy_hunter_sp_bits_4.vhd +midssio_82s123.vhd + + +*DO NOT REDISTRIBUTE THESE FILES* + +VHDL files are needed to compile and include roms into the project + +The script make_spy_hunter_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* + +Use the following project assignements for both sdram loader and spy_hunter core + + set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_REGISTER ON -to dram_cke + set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_REGISTER ON -to dram_clk + set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_REGISTER ON -to dram_cs_n + set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_REGISTER ON -to dram_ldqm + set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_REGISTER ON -to dram_ras_n + set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_REGISTER ON -to dram_udqm + set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_REGISTER ON -to dram_we_n + set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_REGISTER ON -to dram_addr + set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_REGISTER ON -to dram_ba + set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_REGISTER ON -to dram_cas_n + set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_REGISTER ON -to dram_dq + set_instance_assignment -name FAST_INPUT_REGISTER ON -to dram_dq + set_instance_assignment -name FAST_OUTPUT_ENABLE_REGISTER ON -to dram_dq + + +2 steps for sdram loader (sprites graphics) + + - put the VHDL ROM files (spy_hunter_sp_bit_1/2/3/4.vhd) into the rtl_dar/proms directory + - build sdram_loader_de10_lite + +4 steps for core + + - put the VHDL ROM files (.vhd) into the rtl_dar/proms directory + - build spy_hunter_de10_lite + + - program sdram_loader_de10_lite.sof (first step) (press key1 bouton to start/restart loader program) + - program spy_hunter_de10_lite.sof (next step without power OFF de10_lite board) + +------------------------ +------------------------ +End of file +------------------------ diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/Release/SHUNTER.ROM b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/Release/SHUNTER.ROM new file mode 100644 index 00000000..e7a2ede8 Binary files /dev/null and b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/Release/SHUNTER.ROM differ diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/Release/SpyHunter.rbf b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/Release/SpyHunter.rbf new file mode 100644 index 00000000..f470cc51 Binary files /dev/null and b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/Release/SpyHunter.rbf differ diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/SpyHunter.qpf b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/SpyHunter.qpf new file mode 100644 index 00000000..6568d72f --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/SpyHunter.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 = "SpyHunter" diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/SpyHunter.qsf b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/SpyHunter.qsf new file mode 100644 index 00000000..7a1839be --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/SpyHunter.qsf @@ -0,0 +1,244 @@ +# -------------------------------------------------------------------------- # +# +# 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: +# Timber_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] 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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 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CURRENT" -to VGA_HS +set_instance_assignment -name CURRENT_STRENGTH_NEW "MAXIMUM CURRENT" -to VGA_VS +set_instance_assignment -name CURRENT_STRENGTH_NEW 4MA -to AUDIO_L +set_instance_assignment -name CURRENT_STRENGTH_NEW 4MA -to AUDIO_R +set_instance_assignment -name CURRENT_STRENGTH_NEW 4MA -to SPI_DO + +# Classic Timing Assignments +# ========================== +set_global_assignment -name MIN_CORE_JUNCTION_TEMP 0 +set_global_assignment -name MAX_CORE_JUNCTION_TEMP 85 + +# Analysis & Synthesis Assignments +# ================================ +set_global_assignment -name FAMILY "Cyclone III" +set_global_assignment -name TOP_LEVEL_ENTITY SpyHunter_MiST +set_global_assignment -name DEVICE_FILTER_PIN_COUNT 144 +set_global_assignment -name DEVICE_FILTER_SPEED_GRADE 8 +set_global_assignment -name DEVICE_FILTER_PACKAGE TQFP + +# Fitter Assignments +# ================== +set_global_assignment -name DEVICE EP3C25E144C8 +set_global_assignment -name ENABLE_CONFIGURATION_PINS OFF +set_global_assignment -name ENABLE_NCE_PIN OFF +set_global_assignment -name ENABLE_BOOT_SEL_PIN OFF +set_global_assignment -name CYCLONEIII_CONFIGURATION_SCHEME "PASSIVE SERIAL" +set_global_assignment -name CRC_ERROR_OPEN_DRAIN OFF +set_global_assignment -name FORCE_CONFIGURATION_VCCIO ON +set_global_assignment -name STRATIX_DEVICE_IO_STANDARD "3.3-V LVTTL" +set_global_assignment -name CYCLONEII_RESERVE_NCEO_AFTER_CONFIGURATION "USE AS REGULAR IO" +set_global_assignment -name RESERVE_DATA0_AFTER_CONFIGURATION "USE AS REGULAR IO" +set_global_assignment -name RESERVE_DATA1_AFTER_CONFIGURATION "USE AS REGULAR IO" +set_global_assignment -name RESERVE_FLASH_NCE_AFTER_CONFIGURATION "USE AS REGULAR IO" +set_global_assignment -name RESERVE_DCLK_AFTER_CONFIGURATION "USE AS REGULAR IO" + +# Assembler Assignments +# ===================== +set_global_assignment -name GENERATE_RBF_FILE ON +set_global_assignment -name USE_CONFIGURATION_DEVICE OFF + +# Power Estimation Assignments +# ============================ +set_global_assignment -name POWER_PRESET_COOLING_SOLUTION "NO HEAT SINK WITH STILL AIR" +set_global_assignment -name POWER_BOARD_THERMAL_MODEL "NONE (CONSERVATIVE)" + +# Advanced I/O Timing Assignments +# =============================== +set_global_assignment -name OUTPUT_IO_TIMING_NEAR_END_VMEAS "HALF VCCIO" -rise +set_global_assignment -name OUTPUT_IO_TIMING_NEAR_END_VMEAS "HALF VCCIO" -fall +set_global_assignment -name OUTPUT_IO_TIMING_FAR_END_VMEAS "HALF SIGNAL SWING" -rise +set_global_assignment -name OUTPUT_IO_TIMING_FAR_END_VMEAS "HALF SIGNAL SWING" -fall + +# -------------------------- +# start ENTITY(Kickman_MiST) + + # start DESIGN_PARTITION(Top) + # --------------------------- + + # Incremental Compilation Assignments + # =================================== + + # end DESIGN_PARTITION(Top) + # ------------------------- + +# end ENTITY(Kickman_MiST) +# ------------------------ +set_global_assignment -name PARTITION_NETLIST_TYPE SOURCE -section_id Top +set_global_assignment -name PARTITION_FITTER_PRESERVATION_LEVEL PLACEMENT_AND_ROUTING -section_id Top +set_global_assignment -name PARTITION_COLOR 16764057 -section_id Top +set_global_assignment -name ENABLE_SIGNALTAP OFF +set_global_assignment -name USE_SIGNALTAP_FILE output_files/reset.stp +set_global_assignment -name CYCLONEII_OPTIMIZATION_TECHNIQUE SPEED +set_global_assignment -name SYNTH_TIMING_DRIVEN_SYNTHESIS ON +set_global_assignment -name OPTIMIZE_HOLD_TIMING "ALL PATHS" +set_global_assignment -name OPTIMIZE_MULTI_CORNER_TIMING ON +set_global_assignment -name FITTER_EFFORT "STANDARD FIT" +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/SpyHunter_MiST.sv +set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/spy_hunter.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/spy_hunter_sound_board.vhd +set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/spy_hunter_control.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/rom/spy_hunter_bg_bits_2.vhd +set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/rom/spy_hunter_bg_bits_1.vhd +set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/rom/spy_hunter_ch_bits.vhd +set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/rom/spy_hunter_sound_cpu.vhd +set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/rom/midssio_82s123.vhd +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_instance_assignment -name PARTITION_HIERARCHY root_partition -to | -section_id Top \ No newline at end of file diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/SpyHunter.sdc b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/SpyHunter.sdc new file mode 100644 index 00000000..e1813b4a --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/SpyHunter.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 sys_clk "pll|altpll_component|auto_generated|pll1|clk[0]" +set sdram_clk "pll|altpll_component|auto_generated|pll1|clk[1]" +#************************************************************** +# Create Generated Clock +#************************************************************** + + +#************************************************************** +# Set Clock Latency +#************************************************************** + + + +#************************************************************** +# Set Clock Uncertainty +#************************************************************** + +#************************************************************** +# Set Input Delay +#************************************************************** + +set_input_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks {CLOCK_27}] 1.000 [get_ports {CLOCK_27}] +set_input_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks {SPI_SCK}] 1.000 [get_ports {CONF_DATA0}] +set_input_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks {SPI_SCK}] 1.000 [get_ports {SPI_DI}] +set_input_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks {SPI_SCK}] 1.000 [get_ports {SPI_SCK}] +set_input_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks {SPI_SCK}] 1.000 [get_ports {SPI_SS2}] +set_input_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks {SPI_SCK}] 1.000 [get_ports {SPI_SS3}] + +set_input_delay -clock [get_clocks $sdram_clk] -reference_pin [get_ports {SDRAM_CLK}] -max 6.6 [get_ports SDRAM_DQ[*]] +set_input_delay -clock [get_clocks $sdram_clk] -reference_pin [get_ports {SDRAM_CLK}] -min 3.5 [get_ports SDRAM_DQ[*]] + +#************************************************************** +# Set Output Delay +#************************************************************** + +set_output_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks {SPI_SCK}] 1.000 [get_ports {SPI_DO}] +set_output_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks $sys_clk] 1.000 [get_ports {AUDIO_L}] +set_output_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks $sys_clk] 1.000 [get_ports {AUDIO_R}] +set_output_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks $sys_clk] 1.000 [get_ports {LED}] +set_output_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks $sys_clk] 1.000 [get_ports {VGA_*}] + +set_output_delay -clock [get_clocks $sdram_clk] -reference_pin [get_ports {SDRAM_CLK}] -max 1.5 [get_ports {SDRAM_D* SDRAM_A* SDRAM_BA* SDRAM_n* SDRAM_CKE}] +set_output_delay -clock [get_clocks $sdram_clk] -reference_pin [get_ports {SDRAM_CLK}] -min -0.8 [get_ports {SDRAM_D* SDRAM_A* SDRAM_BA* SDRAM_n* SDRAM_CKE}] + +#************************************************************** +# Set Clock Groups +#************************************************************** + +set_clock_groups -asynchronous -group [get_clocks {SPI_SCK}] -group [get_clocks {pll|altpll_component|auto_generated|pll1|clk[*]}] + +#************************************************************** +# Set False Path +#************************************************************** + + + +#************************************************************** +# Set Multicycle Path +#************************************************************** + +set_multicycle_path -to {VGA_*[*]} -setup 2 +set_multicycle_path -to {VGA_*[*]} -hold 1 + +#************************************************************** +# Set Maximum Delay +#************************************************************** + + + +#************************************************************** +# Set Minimum Delay +#************************************************************** + + + +#************************************************************** +# Set Input Transition +#************************************************************** + diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/clean.bat b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/clean.bat new file mode 100644 index 00000000..83fb0c47 --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/clean.bat @@ -0,0 +1,15 @@ +@echo off +del /s *.bak +del /s *.orig +del /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 Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/SpyHunter_MiST.sv b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/SpyHunter_MiST.sv new file mode 100644 index 00000000..8caa38db --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/SpyHunter_MiST.sv @@ -0,0 +1,343 @@ +//============================================================================ +// Arcade: Spy Hunter 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 SpyHunter_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 = { + "SHUNTER;;", + "O2,Rotate Controls,Off,On;", + "O34,Scanlines,Off,25%,50%,75%;", + "O5,Blend,Off,On;", + "O6,Service,Off,On;", + "O8,Demo Sounds,Off,On;", + "O9,Show Lamps,Off,On;", + "O7,Swap Joystick,Off,On;", + "T0,Reset;", + "V,v1.0.",`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 [12:0] 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; +wire [7:0] steering; +wire [7:0] gas; + +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'h10000;//Wrong for CSD roms !!! + +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 ( 16'hffff ),// CSD Roms - Change Rom File for this + .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 + +spy_hunter_control spy_hunter_control( + .clock_40(clk_sys), + .reset(reset), + .vsync(vs), + .gas_plus(m_up), + .gas_minus(m_down), + .steering_plus(m_right), + .steering_minus(m_left), + .steering(steering), + .gas(gas) + ); + +spy_hunter spy_hunter( + .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), + .shift(m_shift), + .oil(m_fire4), + .missile(m_fire2), + .van(m_van), + .smoke(m_fire3), + .gun(m_fire1), + .steering(steering), + .gas(gas), + .timer(1), + .show_lamps(status[9]), + .demo_sound(status[8]), + .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_up = ~status[2] ? btn_left | joystick_0[1] | joystick_1[1] : btn_up | joystick_0[3] | joystick_1[3]; +wire m_down = ~status[2] ? btn_right | joystick_0[0] | joystick_1[0] : btn_down | joystick_0[2] | joystick_1[2]; +wire m_left = ~status[2] ? btn_down | joystick_0[2] | joystick_1[2] : btn_left | joystick_0[1] | joystick_1[1]; +wire m_right = ~status[2] ? btn_up | joystick_0[3] | joystick_1[3] : btn_right | joystick_0[0] | joystick_1[0]; +wire m_fire1 = btn_fire1 | joystick_0[4] | joystick_1[4]; +wire m_fire2 = btn_fire2 | joystick_0[5] | joystick_1[5]; +wire m_fire3 = btn_fire3 | joystick_0[6] | joystick_1[6]; +wire m_fire4 = btn_fire4 | joystick_0[7] | joystick_1[7]; +wire m_van = btn_van; +wire m_shift = btn_shift; + +reg btn_shift = 0; +reg btn_left = 0; +reg btn_right = 0; +reg btn_down = 0; +reg btn_up = 0; +reg btn_van = 0; +reg btn_fire1 = 0; +reg btn_fire2 = 0; +reg btn_fire3 = 0; +reg btn_fire4 = 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 + 'h0D: btn_van <= key_pressed; // TAB + 'h1A: btn_shift <= key_pressed; // Y 35 + 'h12: btn_fire4 <= key_pressed; // shift left + 'h14: btn_fire3 <= key_pressed; // ctrl left + 'h11: btn_fire2 <= key_pressed; // alt left + 'h29: btn_fire1 <= key_pressed; // Space + endcase + end +end + +endmodule diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/YM2149_linmix_sep.vhd b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/YM2149_linmix_sep.vhd new file mode 100644 index 00000000..6ed2498a --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/YM2149_linmix_sep.vhd @@ -0,0 +1,574 @@ +-- changes for seperate audio outputs and enable now enables cpu access as well +-- +-- A simulation model of YM2149 (AY-3-8910 with bells on) + +-- Copyright (c) MikeJ - Jan 2005 +-- +-- All rights reserved +-- +-- Redistribution and use in source and synthezised forms, with or without +-- modification, are permitted provided that the following conditions are met: +-- +-- Redistributions of source code must retain the above copyright notice, +-- this list of conditions and the following disclaimer. +-- +-- Redistributions in synthesized form must reproduce the above copyright +-- notice, this list of conditions and the following disclaimer in the +-- documentation and/or other materials provided with the distribution. +-- +-- Neither the name of the author nor the names of other contributors may +-- be used to endorse or promote products derived from this software without +-- specific prior written permission. +-- +-- THIS CODE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS" +-- AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, +-- THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR +-- PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE +-- LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR +-- CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF +-- SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS +-- INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN +-- CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) +-- ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE +-- POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE. +-- +-- You are responsible for any legal issues arising from your use of this code. +-- +-- The latest version of this file can be found at: www.fpgaarcade.com +-- +-- Email support@fpgaarcade.com +-- +-- Revision list +-- +-- version 001 initial release +-- +-- Clues from MAME sound driver and Kazuhiro TSUJIKAWA +-- +-- These are the measured outputs from a real chip for a single Isolated channel into a 1K load (V) +-- vol 15 .. 0 +-- 3.27 2.995 2.741 2.588 2.452 2.372 2.301 2.258 2.220 2.198 2.178 2.166 2.155 2.148 2.141 2.132 +-- As the envelope volume is 5 bit, I have fitted a curve to the not quite log shape in order +-- to produced all the required values. +-- (The first part of the curve is a bit steeper and the last bit is more linear than expected) +-- +-- NOTE, this component uses LINEAR mixing of the three analogue channels, and is only +-- accurate for designs where the outputs are buffered and not simply wired together. +-- The ouput level is more complex in that case and requires a larger table. + +library ieee; + use ieee.std_logic_1164.all; + use ieee.std_logic_arith.all; + use ieee.std_logic_unsigned.all; + +entity YM2149 is + port ( + -- data bus + I_DA : in std_logic_vector(7 downto 0); + O_DA : out std_logic_vector(7 downto 0); + O_DA_OE_L : out std_logic; + -- control + I_A9_L : in std_logic; + I_A8 : in std_logic; + I_BDIR : in std_logic; + I_BC2 : in std_logic; + I_BC1 : in std_logic; + 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); + O_IOA_OE_L : out std_logic; + -- port b + I_IOB : in std_logic_vector(7 downto 0); + O_IOB : out std_logic_vector(7 downto 0); + O_IOB_OE_L : out std_logic; + + ENA : in std_logic; -- clock enable for higher speed operation + RESET_L : in std_logic; + CLK : in std_logic -- note 6 Mhz + ); +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); + + 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; + signal poly17 : std_logic_vector(16 downto 0) := (others => '0'); + + -- registers + signal addr : std_logic_vector(7 downto 0); + signal busctrl_addr : std_logic; + signal busctrl_we : std_logic; + signal busctrl_re : std_logic; + + 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); + + signal noise_gen_cnt : std_logic_vector(4 downto 0); + signal noise_gen_op : std_logic; + signal tone_gen_cnt : array_3x12 := (others => (others => '0')); + signal tone_gen_op : std_logic_vector(3 downto 1) := "000"; + + signal env_gen_cnt : std_logic_vector(15 downto 0); + signal env_ena : std_logic; + signal env_hold : std_logic; + signal env_inc : std_logic; + signal env_vol : std_logic_vector(4 downto 0); + + signal tone_ena_l : std_logic; + signal tone_src : std_logic; + signal noise_ena_l : std_logic; + signal chan_vol : std_logic_vector(4 downto 0); + + signal dac_amp : std_logic_vector(7 downto 0); +begin + -- cpu i/f + p_busdecode : process(I_BDIR, I_BC2, I_BC1, addr, I_A9_L, I_A8) + variable cs : std_logic; + variable sel : std_logic_vector(2 downto 0); + begin + -- BDIR BC2 BC1 MODE + -- 0 0 0 inactive + -- 0 0 1 address + -- 0 1 0 inactive + -- 0 1 1 read + -- 1 0 0 address + -- 1 0 1 inactive + -- 1 1 0 write + -- 1 1 1 read + busctrl_addr <= '0'; + busctrl_we <= '0'; + busctrl_re <= '0'; + + cs := '0'; + if (I_A9_L = '0') and (I_A8 = '1') and (addr(7 downto 4) = "0000") then + cs := '1'; + end if; + + sel := (I_BDIR & I_BC2 & I_BC1); + case sel is + when "000" => null; + when "001" => busctrl_addr <= '1'; + when "010" => null; + when "011" => busctrl_re <= cs; + when "100" => busctrl_addr <= '1'; + when "101" => null; + when "110" => busctrl_we <= cs; + when "111" => busctrl_addr <= '1'; + when others => null; + end case; + end process; + + p_oe : process(busctrl_re) + begin + -- if we are emulating a real chip, maybe clock this to fake up the tristate typ delay of 100ns + O_DA_OE_L <= not (busctrl_re); + end process; + + -- + -- CLOCKED + -- + 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. + if (RESET_L = '0') then + addr <= (others => '0'); + 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(RESET_L, CLK) + begin + if (RESET_L = '0') then + reg <= (others => (others => '0')); + env_reset <= '1'; + 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; + + 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 + case addr(3 downto 0) is + when x"0" => O_DA <= reg(0) ; + when x"1" => O_DA <= "0000" & reg(1)(3 downto 0) ; + when x"2" => O_DA <= reg(2) ; + when x"3" => O_DA <= "0000" & reg(3)(3 downto 0) ; + when x"4" => O_DA <= reg(4) ; + when x"5" => O_DA <= "0000" & reg(5)(3 downto 0) ; + when x"6" => O_DA <= "000" & reg(6)(4 downto 0) ; + when x"7" => O_DA <= reg(7) ; + when x"8" => O_DA <= "000" & reg(8)(4 downto 0) ; + when x"9" => O_DA <= "000" & reg(9)(4 downto 0) ; + when x"A" => O_DA <= "000" & reg(10)(4 downto 0) ; + when x"B" => O_DA <= reg(11); + when x"C" => O_DA <= reg(12); + when x"D" => O_DA <= "0000" & reg(13)(3 downto 0); + when x"E" => if (reg(7)(6) = '0') then -- input + O_DA <= ioa_inreg; + else + O_DA <= reg(14); -- read output reg + end if; + when x"F" => if (Reg(7)(7) = '0') then + O_DA <= iob_inreg; + else + O_DA <= reg(15); + end if; + when others => null; + end case; + end if; + end process; + -- + p_divider : process + begin + wait until rising_edge(CLK); + -- / 8 when SEL is high and /16 when SEL is low + if (ENA = '1') then + ena_div <= '0'; + ena_div_noise <= '0'; + if (cnt_div = "0000") then + cnt_div <= (not I_SEL_L) & "111"; + ena_div <= '1'; + + noise_div <= not noise_div; + if (noise_div = '1') then + ena_div_noise <= '1'; + end if; + else + cnt_div <= cnt_div - "1"; + end if; + end if; + end process; + + p_noise_gen : process + variable noise_gen_comp : std_logic_vector(4 downto 0); + variable poly17_zero : std_logic; + begin + wait until rising_edge(CLK); + if (reg(6)(4 downto 0) = "00000") then + noise_gen_comp := "00000"; + else + noise_gen_comp := (reg(6)(4 downto 0) - "1"); + end if; + + poly17_zero := '0'; + 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 + noise_gen_cnt <= "00000"; + poly17 <= (poly17(0) xor poly17(2) xor poly17_zero) & poly17(16 downto 1); + else + noise_gen_cnt <= (noise_gen_cnt + "1"); + end if; + end if; + end if; + end process; + noise_gen_op <= poly17(0); + + p_tone_gens : process + variable tone_gen_freq : array_3x12; + 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); + tone_gen_freq(3) := reg(5)(3 downto 0) & reg(4); + -- period 0 = period 1 + for i in 1 to 3 loop + if (tone_gen_freq(i) = x"000") then + tone_gen_comp(i) := x"000"; + else + tone_gen_comp(i) := (tone_gen_freq(i) - "1"); + end if; + end loop; + + if (ENA = '1') then + for i in 1 to 3 loop + if (ena_div = '1') then -- divider ena + + if (tone_gen_cnt(i) >= tone_gen_comp(i)) then + tone_gen_cnt(i) <= x"000"; + tone_gen_op(i) <= not tone_gen_op(i); + else + tone_gen_cnt(i) <= (tone_gen_cnt(i) + "1"); + end if; + end if; + end loop; + end if; + end process; + + p_envelope_freq : process + variable env_gen_freq : std_logic_vector(15 downto 0); + variable env_gen_comp : std_logic_vector(15 downto 0); + begin + wait until rising_edge(CLK); + env_gen_freq := reg(12) & reg(11); + -- envelope freqs 1 and 0 are the same. + if (env_gen_freq = x"0000") then + env_gen_comp := x"0000"; + else + env_gen_comp := (env_gen_freq - "1"); + end if; + + if (ENA = '1') then + env_ena <= '0'; + if (ena_div = '1') then -- divider ena + if (env_gen_cnt >= env_gen_comp) then + env_gen_cnt <= x"0000"; + env_ena <= '1'; + else + env_gen_cnt <= (env_gen_cnt + "1"); + end if; + end if; + end if; + end process; + + p_envelope_shape : process(env_reset, reg, CLK) + variable is_bot : boolean; + variable is_bot_p1 : boolean; + variable is_top_m1 : boolean; + variable is_top : boolean; + begin + -- envelope shapes + -- C AtAlH + -- 0 0 x x \___ + -- + -- 0 1 x x /___ + -- + -- 1 0 0 0 \\\\ + -- + -- 1 0 0 1 \___ + -- + -- 1 0 1 0 \/\/ + -- ___ + -- 1 0 1 1 \ + -- + -- 1 1 0 0 //// + -- ___ + -- 1 1 0 1 / + -- + -- 1 1 1 0 /\/\ + -- + -- 1 1 1 1 /___ + if (env_reset = '1') then + -- load initial state + if (reg(13)(2) = '0') then -- attack + env_vol <= "11111"; + env_inc <= '0'; -- -1 + else + env_vol <= "00000"; + env_inc <= '1'; -- +1 + end if; + env_hold <= '0'; + + elsif rising_edge(CLK) then + is_bot := (env_vol = "00000"); + is_bot_p1 := (env_vol = "00001"); + is_top_m1 := (env_vol = "11110"); + is_top := (env_vol = "11111"); + + if (ENA = '1') then + if (env_ena = '1') then + if (env_hold = '0') then + if (env_inc = '1') then + env_vol <= (env_vol + "00001"); + else + env_vol <= (env_vol + "11111"); + end if; + end if; + + -- envelope shape control. + if (reg(13)(3) = '0') then + if (env_inc = '0') then -- down + if is_bot_p1 then env_hold <= '1'; end if; + else + if is_top then env_hold <= '1'; end if; + end if; + else + if (reg(13)(0) = '1') then -- hold = 1 + if (env_inc = '0') then -- down + if (reg(13)(1) = '1') then -- alt + if is_bot then env_hold <= '1'; end if; + else + if is_bot_p1 then env_hold <= '1'; end if; + end if; + else + if (reg(13)(1) = '1') then -- alt + if is_top then env_hold <= '1'; end if; + else + if is_top_m1 then env_hold <= '1'; end if; + end if; + end if; + + elsif (reg(13)(1) = '1') then -- alternate + if (env_inc = '0') then -- down + if is_bot_p1 then env_hold <= '1'; end if; + if is_bot then env_hold <= '0'; env_inc <= '1'; end if; + else + if is_top_m1 then env_hold <= '1'; end if; + if is_top then env_hold <= '0'; env_inc <= '0'; end if; + end if; + end if; + + end if; + end if; + end if; + end if; + end process; + + p_chan_mixer : process(cnt_div, reg, tone_gen_op) + begin + tone_ena_l <= '1'; tone_src <= '1'; + 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); + 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); + 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); + noise_ena_l <= reg(7)(5); + when "11" => null; -- tone gen outputs become valid on this clock + when others => null; + end case; + end process; + + p_op_mixer : process + variable chan_mixed : std_logic; + variable chan_amp : std_logic_vector(4 downto 0); + begin + wait until rising_edge(CLK); + if (ENA = '1') then + + chan_mixed := (tone_ena_l or tone_src) and (noise_ena_l or noise_gen_op); + + chan_amp := (others => '0'); + if (chan_mixed = '1') then + if (chan_vol(4) = '0') then + if (chan_vol(3 downto 0) = "0000") then -- nothing is easy ! make sure quiet is quiet + chan_amp := "00000"; + else + chan_amp := chan_vol(3 downto 0) & '1'; -- make sure level 31 (env) = level 15 (tone) + end if; + else + chan_amp := env_vol(4 downto 0); + end if; + end if; + + dac_amp <= x"00"; + case chan_amp is + when "11111" => dac_amp <= x"FF"; + when "11110" => dac_amp <= x"D9"; + when "11101" => dac_amp <= x"BA"; + when "11100" => dac_amp <= x"9F"; + when "11011" => dac_amp <= x"88"; + when "11010" => dac_amp <= x"74"; + when "11001" => dac_amp <= x"63"; + when "11000" => dac_amp <= x"54"; + when "10111" => dac_amp <= x"48"; + when "10110" => dac_amp <= x"3D"; + when "10101" => dac_amp <= x"34"; + when "10100" => dac_amp <= x"2C"; + when "10011" => dac_amp <= x"25"; + when "10010" => dac_amp <= x"1F"; + when "10001" => dac_amp <= x"1A"; + when "10000" => dac_amp <= x"16"; + when "01111" => dac_amp <= x"13"; + when "01110" => dac_amp <= x"10"; + when "01101" => dac_amp <= x"0D"; + when "01100" => dac_amp <= x"0B"; + when "01011" => dac_amp <= x"09"; + when "01010" => dac_amp <= x"08"; + when "01001" => dac_amp <= x"07"; + when "01000" => dac_amp <= x"06"; + when "00111" => dac_amp <= x"05"; + when "00110" => dac_amp <= x"04"; + when "00101" => dac_amp <= x"03"; + when "00100" => dac_amp <= x"03"; + when "00011" => dac_amp <= x"02"; + when "00010" => dac_amp <= x"02"; + when "00001" => dac_amp <= x"01"; + when "00000" => dac_amp <= x"00"; + when others => null; + end case; + + cnt_div_t1 <= cnt_div; + end if; + end process; + + 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_OE_L <= not reg(7)(6); + 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); + 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 Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/build_id.tcl b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/build_id.tcl new file mode 100644 index 00000000..938515d8 --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_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 Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/cmos_ram.vhd b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/cmos_ram.vhd new file mode 100644 index 00000000..c5e34893 --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_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 + 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", --090-09F + 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", --0A0-0AF + 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", --0B0-0BF + 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", --0C0-0CF + 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", --0D0-0DF + 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", --0E0-0EF + 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", --0F0-0FF + + 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", --100-10F + 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", + 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", + 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", + 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", + 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", + 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", + 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", + 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", + 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", + 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", + 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", + 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Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/ctc_controler.vhd new file mode 100644 index 00000000..1ff9961d --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_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 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process; + +end struct; diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/ctc_counter.vhd b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/ctc_counter.vhd new file mode 100644 index 00000000..25f9a797 --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_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 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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 Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/pll_mist.vhd b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/pll_mist.vhd new file mode 100644 index 00000000..15c5571c --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_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. Please refer to the +--applicable agreement for further details. + + +LIBRARY ieee; +USE ieee.std_logic_1164.all; + +LIBRARY altera_mf; +USE altera_mf.all; + +ENTITY pll_mist IS + PORT + ( + areset : IN STD_LOGIC := '0'; + inclk0 : IN STD_LOGIC := '0'; + c0 : OUT STD_LOGIC ; + c1 : OUT STD_LOGIC ; + locked : OUT STD_LOGIC + ); +END pll_mist; + + +ARCHITECTURE SYN OF pll_mist IS + + SIGNAL sub_wire0 : STD_LOGIC_VECTOR (4 DOWNTO 0); + SIGNAL sub_wire1 : STD_LOGIC ; + SIGNAL sub_wire2 : STD_LOGIC ; + SIGNAL sub_wire3 : STD_LOGIC ; + SIGNAL sub_wire4 : STD_LOGIC ; + SIGNAL sub_wire5 : STD_LOGIC_VECTOR (1 DOWNTO 0); + SIGNAL sub_wire6_bv : BIT_VECTOR (0 DOWNTO 0); + SIGNAL sub_wire6 : STD_LOGIC_VECTOR (0 DOWNTO 0); + + + + COMPONENT altpll + GENERIC ( + bandwidth_type : STRING; + clk0_divide_by : NATURAL; + clk0_duty_cycle : NATURAL; + clk0_multiply_by : NATURAL; + clk0_phase_shift : STRING; + clk1_divide_by : NATURAL; + clk1_duty_cycle : NATURAL; + clk1_multiply_by : NATURAL; + 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Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/sdram.sv b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/sdram.sv new file mode 100644 index 00000000..41f5b7a8 --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/sdram.sv @@ -0,0 +1,348 @@ +// +// 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]; + +reg port1_state; +reg port2_state; + +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_state) 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_state) 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; + port1_state <= port1_req; + 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; + port2_state <= port2_req; + 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 Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/spy_hunter.vhd b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/spy_hunter.vhd new file mode 100644 index 00000000..99bba730 --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/spy_hunter.vhd @@ -0,0 +1,1195 @@ +--------------------------------------------------------------------------------- +-- Spy hunter by Dar (darfpga@aol.fr) (06/12/2019) +-- http://darfpga.blogspot.fr +--------------------------------------------------------------------------------- +-- +-- release rev 00 : initial release +-- (06/12/2019) +-- +--------------------------------------------------------------------------------- +-- 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 - missing cheap/chip squeak deluxe board + +-- Use with MAME roms from spyhunt.zip +-- +-- Use make_spyhunt_proms.bat to build vhd file from binaries +-- (CRC list included) + +-- Spy hunter (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 tile map 30x32 tiles of 8x8 pixels +-- 1x4Kx8bits graphics rom 2bits/pixel single hard wired color set + +-- One scroling background tile map 16x64 tile of 8x32 pixels +-- 2x16Kx8bits graphics rom 4bits/pixel single color set +-- rbg programmable ram palette 64 (16 for background) colors 9bits : 3red 3green 3blue +-- +-- 128 sprites, up to ~30/line, 32x32 with flip H/V +-- 4x32Kx8bits graphics rom 4bits/pixel single color set +-- rbg programmable ram palette 64 (16 for sprites) colors 9bits : 3red 3green 3blue +-- +-- Working ram : 2Kx8bits +-- video char ram : 1Kx8bits +-- video background ram : 2Kx8bits +-- Sprites ram : 512x8bits + 512x8bits cache buffer + +-- Sprites line buffer rams (graphics and colors) : 1 scan line delay flip/flop 2x256x8bits +-- +-- 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 spy_hunter 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; + shift : in std_logic; + oil : in std_logic; + missile : in std_logic; + van : in std_logic; + smoke : in std_logic; + gun : in std_logic; +-- lamp_oil : out std_logic; +-- lamp_missile : out std_logic; +-- lamp_van : out std_logic; +-- lamp_smoke : out std_logic; +-- lamp_gun : out std_logic; + show_lamps : in std_logic; + steering : in std_logic_vector(7 downto 0); + gas : in std_logic_vector(7 downto 0); + timer : 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(12 downto 0); + snd_rom_do : in std_logic_vector(7 downto 0); + sp_addr : out std_logic_vector(14 downto 0); + sp_graphx32_do : in std_logic_vector(31 downto 0); + dbg_cpu_addr : out std_logic_vector(15 downto 0) + ); +end spy_hunter; + +architecture struct of spy_hunter 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_addr: std_logic_vector(15 downto 0); +-- 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 ch_ram_addr : std_logic_vector(9 downto 0); + signal ch_ram_we : std_logic; + signal ch_ram_do : std_logic_vector(7 downto 0); + signal ch_ram_do_r : std_logic_vector(7 downto 0); -- registred ram data for cpu + + signal ch_code : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal ch_code_line : std_logic_vector(11 downto 0); + signal ch_graphx_do : std_logic_vector( 7 downto 0); + signal ch_color : std_logic_vector( 1 downto 0); + + signal hoffset : std_logic_vector(10 downto 0); + signal hshift : std_logic_vector(11 downto 0); + signal voffset : std_logic_vector( 8 downto 0); + signal vshift : std_logic_vector( 9 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_color : std_logic_vector(3 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 : std_logic_vector(14 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); -- from internal roms + 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 output_4 : std_logic_vector(7 downto 0); + + signal lamp_oil : std_logic; + signal lamp_missile : std_logic; + signal lamp_van : std_logic; + signal lamp_smoke : std_logic; + signal lamp_gun : std_logic; + + type texte is array(0 to 31) of std_logic_vector(7 downto 0); + signal lamp_text: texte := ( + x"00", x"49", x"48", x"00", -- hi/lo + x"4E", x"41", x"56", x"00", -- van + x"45", x"4B", x"4F", x"4D", x"53", x"00", -- smoke + x"4E", x"55", x"47", x"00", -- gun + x"45", x"4C", x"49", x"53", x"53", x"49", x"4D", x"00", -- missile + x"4C", x"49", x"4F", x"00", -- oil + x"00", x"00"); + +-- 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) then -- and cpu_ena ='1' and cpu_mreq_n ='0' then + --dbg_cpu_addr<= cpu_addr; + --dbg_cpu_addr<= "000000000000000" & service; --cpu_addr; + --dbg_cpu_addr<= max_sprite_rr & "0000000" & service; --cpu_addr; + dbg_cpu_addr <= steering & gas; + 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 + + -- tune 31kHz vertical screen position here + 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 + -- tune 31kHz horizontal screen position here + if hcnt = 512+13+9+11 then video_hs <= '0'; end if; -- front porch 16/25*20 = 13 + if hcnt = 512+90+9+11 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+16 and hcnt < 514+16-1 and + vcnt >= 2 and vcnt < 481 then video_blankn <= '1';end if; + + else -- interlaced mode + + if hcnt = 530+28 then -- tune 15KHz horizontal screen position here + hs_cnt <= (others => '0'); + if (vcnt = 240) then -- tune 15KHz vertical screen position here + 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+16 and hcnt < 514+16-1 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 -- +-------------------- +-- "11" for test & tilt & unused +input_0 <= not service & "11" & not shift & "11" & not coin2 & not coin1; +input_1 <= "111" & not gun & not smoke & not van & not missile & not oil; +input_2 <= steering when output_4(7) = '1' else gas; +input_3 <= "111111" & demo_sound & timer; +input_4 <= x"FF"; + +-- ssio ouput_4 : +-- OP4 bit 0/3 J5-10/13 md0/3 (to cheap squeak deluxe and lamps) +-- OP4 bit 4 J5-14 st0 (to cheap squeak deluxe) +-- OP4 bit 5 J5-15 st1 (to lamps) +-- OP4 bit 6 J5-16 ard (to absolute position) +-- OP4 bit 7 J5-17 sel (to absolute position) + +------------------- +-- lamps outputs -- +------------------- +-- lamp board : +-- J1 12-10-11-14 md0-md3 (md0-md2 => A0-A2; md3 => data) +-- J1 13 st1 (write strobe) +-- J1 7 lamp oil (A0-A2 : 0) +-- J1 8 lamp missile (A0-A2 : 1) +-- J1 6 lamp van (A0-A2 : 2) +-- J1 5 lamp smoke (A0-A2 : 3) +-- J1 3 lamp gun (A0-A2 : 4) + +process (clock_vid) +begin + if rising_edge(clock_vid) then + if output_4(5) = '0' then + if output_4(2 downto 0) = 0 then lamp_oil <= output_4(3); end if; + if output_4(2 downto 0) = 1 then lamp_missile <= output_4(3); end if; + if output_4(2 downto 0) = 2 then lamp_van <= output_4(3); end if; + if output_4(2 downto 0) = 3 then lamp_smoke <= output_4(3); end if; + if output_4(2 downto 0) = 4 then lamp_gun <= output_4(3); end if; + end if; + end if; +end process; +------------------------------------------ +-- 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 56Ko + bg_ram_do_r when cpu_mreq_n = '0' and (cpu_addr and x"F800") = x"E000" else -- video ram E000-E7FF 2Ko + ch_ram_do_r when cpu_mreq_n = '0' and (cpu_addr and x"FC00") = x"E800" else -- char ram E800-EBFF 1Ko + mirroring 0400 + wram_do when cpu_mreq_n = '0' and (cpu_addr and X"F800") = x"F000" else -- work ram F000-F7FF 2Ko + sp_ram_cache_do_r when cpu_mreq_n = '0' and (cpu_addr and x"FE00") = x"F800" else -- sprite ram F800-F9FF 512o + + 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"; + +cpu_rom_addr <= cpu_addr when cpu_addr < x"A000" else cpu_addr xor x"6000"; -- last rom has upper/lower part swapped + +------------------------------------------ +-- write enable / ram access from CPU -- +------------------------------------------ +bg_ram_we <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and cpu_wr_n = '0' and (cpu_addr and x"F800") = x"E000" and hcnt(0) = '0' else '0'; +ch_ram_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'; +wram_we <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and cpu_wr_n = '0' and (cpu_addr and x"F800") = x"F000" else '0'; +sp_ram_cache_we <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and cpu_wr_n = '0' and (cpu_addr and x"FE00") = x"F800" and hcnt(0) = '0' else '0'; +palette_we <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and cpu_wr_n = '0' and (cpu_addr and x"FE00") = x"FA00" else '0'; -- 0xFA00-FA7F + mirroring 0x0180 + +ssio_iowe <= '1' when cpu_wr_n = '0' and cpu_ioreq_n = '0' else '0'; + +------------------------------------------------------------------------ +-- 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'; + + +process (clock_vid) +begin + if rising_edge(clock_vid) then + + if cpu_wr_n = '0' and cpu_ioreq_n = '0' then + if cpu_addr(7 downto 0) = X"84" then hoffset( 7 downto 0) <= cpu_do; end if; + + if cpu_addr(7 downto 0) = X"85" then hoffset(10 downto 8) <= cpu_do(2 downto 0); + voffset( 8) <= cpu_do(7); end if; + + if cpu_addr(7 downto 0) = X"86" then voffset( 7 downto 0) <= cpu_do; end if; + end if; + end if; +end process; + +------------------------------------ +---------- sprite machine ---------- +---- 91433 Video Gen III 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 ; + sp_hcnt <= sp_hcnt + 1; + case sp_input_phase is + when "000000" => + if sp_vcnt(8 downto 5) = x"F" 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 ------- +--- 91442 MCR III Board ---- +---------------------------- +ch_ram_addr <= cpu_addr(4 downto 0) & cpu_addr(9 downto 5) when hcnt(0) = '0' else vflip(8 downto 4) & hflip(8 downto 4); + +ch_code_line <= ch_code & vflip(3 downto 1) & hflip(3); + +process (clock_vid) +begin + if rising_edge(clock_vid) then + + if pix_ena = '1' then + + if hcnt(0) = '1' then + if hcnt(3 downto 1) = "111" then + if hcnt(9 downto 4) = 31 then -- add lamp text on last line + ch_code <= lamp_text(to_integer(unsigned(vflip(8 downto 4)))); + else -- normal text + ch_code <= ch_ram_do; + end if; + end if; + + case hflip(2 downto 1) is + when "00" => ch_color <= ch_graphx_do(7 downto 6); + when "01" => ch_color <= ch_graphx_do(5 downto 4); + when "10" => ch_color <= ch_graphx_do(3 downto 2); + when others => ch_color <= ch_graphx_do(1 downto 0); + end case; + end if; + + end if; + + end if; +end process; + +---------------------------- +---- background machine ---- +--- 91442 MCR III Board ---- +---------------------------- +bg_ram_addr <= cpu_addr(10) & cpu_addr(3 downto 0) & cpu_addr(9 downto 4) when hcnt(0) = '0' else + vshift(9 downto 5) & hshift(11 downto 6); + +bg_code_line <= bg_code(7) & bg_code(5 downto 0) & (vshift(4 downto 1) xor (bg_code(6) & bg_code(6) & bg_code(6) & bg_code(6))) & hshift(5 downto 3); + +process (clock_vid) +begin + if rising_edge(clock_vid) then + + -- catch ram data for cpu + if hcnt(0) = '0' then + ch_ram_do_r <= ch_ram_do; + 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 = "1001001001" then -- tune background h pos w.r.t char (use odd value to keep hshift(0) = hcnt(0)) + hshift <= hoffset & '0'; + else + hshift <= hshift + 1 ; + end if; + + if (vflip(9 downto 1) = "100000111" and tv15Khz_mode = '1') or + (vflip(9 downto 0) = "1000001100" and tv15Khz_mode = '0') then -- tune background v pos w.r.t char + vshift <= voffset & '0'; + else + if hcnt = "1001001001" then + if tv15Khz_mode = '0' then vshift <= vshift + 1; end if; + if tv15Khz_mode = '1' then vshift <= vshift + 2; end if; + end if; + end if; + + if hcnt(0) = '1' then + if hshift(5 downto 0) = "111111" then bg_code <= bg_ram_do; end if; + + case hshift(2 downto 1) is + when "00" => bg_color <= bg_graphx2_do(7 downto 6) & bg_graphx1_do(7 downto 6); + when "01" => bg_color <= bg_graphx2_do(5 downto 4) & bg_graphx1_do(5 downto 4); + when "10" => bg_color <= bg_graphx2_do(3 downto 2) & bg_graphx1_do(3 downto 2); + when others => bg_color <= bg_graphx2_do(1 downto 0) & bg_graphx1_do(1 downto 0); + end case; + end if; + + end if; + + end if; +end process; + +--------------------------- +-- mux char/sprite video -- +--------------------------- +palette_addr <= cpu_addr(6 downto 1) when palette_we = '1' else + "01" & bg_color when sp_vid(2 downto 0) = "000" else + "00" & sp_vid; + +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); + + if hcnt(9 downto 4) >= 32 then -- set lamp text line colors + + if ch_color = "11" and show_lamps = '1' then + if (vflip > 1*16 and vflip < 4*16 and shift = '1') then + video_g <= "000"; + video_b <= "111"; + video_r <= "000"; + elsif + (vflip > 4*16 and vflip < 8*16 and lamp_van = '1') or + (vflip > 8*16 and vflip < 14*16 and lamp_smoke = '1') or + (vflip > 14*16 and vflip < 18*16 and lamp_gun = '1') or + (vflip > 18*16 and vflip < 26*16 and lamp_missile = '1') or + (vflip > 26*16 and vflip < 31*16 and lamp_oil = '1') then + video_g <= "000"; + video_b <= "000"; + video_r <= "111"; + else + video_g <= "010"; -- light grey for light OFF text + video_b <= "010"; + video_r <= "010"; + end if; + end if; + + else + + case ch_color is + when "01" => + video_g <= "111"; + video_b <= "000"; + video_r <= "000"; + when "10" => + video_g <= "000"; + video_b <= "111"; + video_r <= "000"; + when "11" => + video_g <= "111"; + video_b <= "111"; + video_r <= "111"; + when others => null; + end case; + + end if; + + 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.spy_hunter_cpu +--port map( +-- clk => clock_vidn, +-- addr => cpu_rom_addr, +-- data => cpu_rom_do +--); + +-- working RAM F000-F7FF 2Ko +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 +); + +-- char RAM E800-EBFF 1Ko + mirroring 0400 +char_ram : entity work.gen_ram +generic map( dWidth => 8, aWidth => 10) +port map( + clk => clock_vidn, + we => ch_ram_we, + addr => ch_ram_addr, + d => cpu_do, + q => ch_ram_do +); + +-- video RAM E000-E7FF 2Ko +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 F800-F9FF 512o +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 +); + +-- char graphics ROM 10G +ch_graphics : entity work.spy_hunter_ch_bits +port map( + clk => clock_vidn, + addr => ch_code_line, + data => ch_graphx_do +); + +-- background graphics ROM 3A/4A +bg_graphics_1 : entity work.spy_hunter_bg_bits_1 +port map( + clk => clock_vidn, + addr => bg_code_line, + data => bg_graphx1_do +); + +-- background graphics ROM 5A/6A +bg_graphics_2 : entity work.spy_hunter_bg_bits_2 +port map( + clk => clock_vidn, + addr => bg_code_line, + data => bg_graphx2_do +); + +-- sprite graphics ROM A7-A8/A5-A6/A3-A4/A1-A2 +--sprite_graphics : entity work.timber_sp_bits -- full size sprite rom +--port map( +-- clk => clock_vidn, +-- addr => sp_code_line_mux, +-- data => sp_graphx_do +--); + +-- sprite graphics ROM A7-A8/A5-A6/A3-A4/A1-A2 +--sprite_graphics : entity work.timber_sp_bits_half_sprites -- half lower code sprite rom for test only +--port map( +-- clk => clock_vidn, +-- addr => sp_code_line_mux(15 downto 0), +-- data => sp_graphx_do +--); + +-- Spy hunter sound board +sound_board : entity work.spy_hunter_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, + + output_4 => output_4, + + separate_audio => separate_audio, + audio_out_l => audio_out_l, + audio_out_r => audio_out_r, + + 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 Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/spy_hunter_control.vhd b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/spy_hunter_control.vhd new file mode 100644 index 00000000..2b30a78d --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/spy_hunter_control.vhd @@ -0,0 +1,160 @@ +library ieee; +use ieee.std_logic_1164.all; +use ieee.std_logic_unsigned.all; +use ieee.numeric_std.all; + +entity spy_hunter_control is +port( + clock_40 : in std_logic; + reset : in std_logic; + vsync : in std_logic; + + gas_plus : in std_logic; + gas_minus : in std_logic; + steering_plus : in std_logic; + steering_minus: in std_logic; + steering : out std_logic_vector(7 downto 0); + gas : out std_logic_vector(7 downto 0) + ); +end spy_hunter_control; + + +architecture struct of spy_hunter_control is + signal steering_r : std_logic_vector(7 downto 0); + --signal steering_plus : std_logic; + signal steering_plus_r : std_logic; + --signal steering_minus : std_logic; + signal steering_minus_r : std_logic; + signal steering_timer : std_logic_vector(5 downto 0); + + signal gas_r : std_logic_vector(7 downto 0); + --signal gas_plus : std_logic; + signal gas_plus_r : std_logic; + --signal gas_minus : std_logic; + signal gas_minus_r : std_logic; + signal gas_timer : std_logic_vector(5 downto 0); + signal vsync_r : std_logic; + begin-- absolute position decoder simulation +-- +-- steering : +-- thresholds median +-- F5 < left 8 < 34 30 +-- 35 < left 7 < 3C 38 +-- 3D < left 6 < 44 40 +-- 45 < left 5 < 4C 48 +-- 4D < left 4 < 54 50 +-- 45 < left 3 < 5C 58 +-- 5D < left 2 < 64 60 +-- 65 < left 1 < 6C 68 +-- 6D < centrered < 74 70 +-- 75 < right 1 < 7C 78 +-- 7D < right 2 < 84 80 +-- 85 < right 3 < 8C 88 +-- 8D < right 4 < 94 90 +-- 95 < right 5 < 9C 98 +-- 9D < right 6 < A4 A0 +-- A5 < right 7 < AC A8 +-- AD < right 8 < F4 BO + +-- gas : +-- threshold median +-- 00 < gas pedal 00 < 3B (39) 3E-5 +-- 3C < gas pedal 01 < 40 3E +-- 41 < gas pedal 02 < 45 43 +-- 46 < gas pedal 03 < 4A 48 +-- 4B < gas pedal 04 < 4F 4D +-- 50 < gas pedal 05 < 54 52 +-- 55 < gas pedal 06 < 59 57 +-- 5A < gas pedal 07 < 5E 5C +-- 5F < gas pedal 08 < 63 61 +-- ... +-- FA < gas pedal 27 < FE FC +-- FF = gas pedal 28 (FF) FC+4 + + +gas <= gas_r; +steering <= steering_r; + +process (clock_40) +begin + if reset = '1' then + gas_r <= x"39"; + steering_r <= x"70"; + else + + if rising_edge(clock_40) then + gas_plus_r <= gas_plus; + gas_minus_r <= gas_minus; + steering_plus_r <= steering_plus; + steering_minus_r <= steering_minus; + vsync_r <= vsync; + + -- gas increase/decrease as long as btn is pushed + -- keep current value when no btn is pushed + if gas_r < x"39" then + gas_r <= x"39"; + else + if (gas_plus_r = not gas_plus) or + (gas_minus_r = not gas_minus) then + gas_timer <= (others => '0'); + else + if vsync_r ='0' and vsync = '1' then + if (gas_timer >= 5 and (gas_minus_r = '1' or gas_plus_r = '1')) then --tune inc/dec rate + gas_timer <= (others => '0'); + else + gas_timer <= gas_timer + 1; + end if; + end if; + end if; + + if vsync_r ='0' and vsync = '1' and gas_timer = 0 then + if gas_plus = '1' then + if gas_r >= x"FC" then gas_r <= x"FF"; else gas_r <= gas_r + 5; end if; + elsif gas_minus = '1' then + if gas_r <= x"3E" then gas_r <= x"39"; else gas_r <= gas_r - 5; end if; + end if; + end if; + + end if; + + -- steering increase/decrease as long as btn is pushed + -- return to center value when no btn is pushed + if steering_r < x"30" then + steering_r <= x"30"; + elsif steering_r > x"B0" then + steering_r <= x"B0"; + else + if (steering_plus_r = not steering_plus) or + (steering_minus_r = not steering_minus) then + steering_timer <= (others => '0'); + else + if vsync_r ='0' and vsync = '1' then + if (steering_timer >= 7 and (steering_minus_r = '1' or steering_plus_r = '1')) or -- tune btn pushed rate + (steering_timer >= 3 and (steering_minus_r = '0' and steering_plus_r = '0')) then -- tune btn released rate + steering_timer <= (others => '0'); + else + steering_timer <= steering_timer + 1; + end if; + end if; + end if; + + if vsync_r ='0' and vsync = '1' and steering_timer = 0 then + if steering_plus = '1' then + if steering_r >= x"A8" then steering_r <= x"B0"; else steering_r <= steering_r + 8; end if; + elsif steering_minus = '1' then + if steering_r <= x"38" then steering_r <= x"30"; else steering_r <= steering_r - 8; end if; + else + if steering_r <= x"68" then steering_r <= steering_r + 8; end if; + if steering_r >= x"78" then steering_r <= steering_r - 8; end if; + if (steering_r > x"68") and (steering_r < x"78") then steering_r <= x"70"; end if; + end if; + end if; + + end if; + + end if; + + end if; +end process; + +end struct; diff --git a/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/spy_hunter_sound_board.vhd b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/spy_hunter_sound_board.vhd new file mode 100644 index 00000000..1a6c1d15 --- /dev/null +++ b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/SpyHunter_MiST/rtl/spy_hunter_sound_board.vhd @@ -0,0 +1,565 @@ +--------------------------------------------------------------------------------- +-- Timber 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 spy_hunter_sound_board is +port( + clock_40 : in std_logic; + reset : in std_logic; + + main_cpu_addr : in std_logic_vector(7 downto 0); + + ssio_iowe : in std_logic; + ssio_di : in std_logic_vector(7 downto 0); + ssio_do : out std_logic_vector(7 downto 0); + + input_0 : in std_logic_vector(7 downto 0); + input_1 : in std_logic_vector(7 downto 0); + input_2 : in std_logic_vector(7 downto 0); + input_3 : in std_logic_vector(7 downto 0); + input_4 : in std_logic_vector(7 downto 0); + + output_4 : out std_logic_vector(7 downto 0); + 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); + + dbg_cpu_addr : out std_logic_vector(15 downto 0) + ); +end spy_hunter_sound_board; + +architecture struct of spy_hunter_sound_board is + + signal reset_n : std_logic; + signal clock_snd : std_logic; + signal clock_sndn: std_logic; 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+ 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 : std_logic_vector(17 downto 0); + signal snd_2 : std_logic_vector(17 downto 0); + signal snd_mono : std_logic_vector(18 downto 0); + +begin + +clock_snd <= clock_40; +clock_sndn <= not clock_40; +reset_n <= not reset; + +-- debug +process (reset, clock_snd) +begin + if rising_edge(clock_snd) and cpu_ena ='1' and cpu_mreq_n ='0' then + dbg_cpu_addr <= cpu_addr; + end if; +end process; + +-- make enables clock from clock_snd +process (clock_snd, reset) +begin + if reset='1' then + clock_cnt1 <= (others=>'0'); + clk_8Mhz <= '0'; + else + if rising_edge(clock_snd) then + if clock_cnt1 = "10011" then -- divide by 20 + clock_cnt1 <= (others=>'0'); + else + clock_cnt1 <= clock_cnt1 + 1; + end if; + + if clock_cnt1 = "10011" or + clock_cnt1 = "00100" or + clock_cnt1 = "01001" or + clock_cnt1 = "01110" then + + clk_8Mhz <= not clk_8Mhz; -- (50% duty cycle) + end if; + + end if; + end if; +end process; +-- +cpu_ena <= '1' when clock_cnt1 = "00000" else '0'; -- (2.0MHz) + +ena_4Mhz <= '1' when clock_cnt1 = "00000" or + clock_cnt1 = "01010" else '0'; -- (4.0MHz) + +------------------------------------------ +-- cpu data input with address decoding -- +------------------------------------------ +cpu_di <= cpu_rom_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 14) = "00" else -- 0x0000-0x3FFF + wram_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 12) = X"8" else -- 0x8000-0x83FF + iram_0_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 0)= X"9000" else + iram_1_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 0)= X"9001" else + iram_2_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 0)= X"9002" else + iram_3_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 0)= X"9003" else + ay1_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 12)= X"A" else + ay2_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 12)= X"B" else + x"FF" when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 12)= X"F" else -- 0xF000 (sw3 dip - D14) + X"FF"; + +------------------------------------------ +-- write enable to working ram from CPU -- +-- clear interrupt, cs for AY3-8910 -- +-- ssio output to main cpu (read input) -- +-- ssio status to main cpu -- +------------------------------------------ +wram_we <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and cpu_wr_n = '0' and cpu_addr(15 downto 12) = X"8" else '0'; -- 0x8000-0x83FF +clr_int <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and cpu_rd_n = '0' and cpu_addr(15 downto 12) = X"E" else '0'; -- 0xE000-0xEFFF + +ay1_cs <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and (cpu_rd_n = '0' or cpu_wr_n = '0') and cpu_addr(15 downto 12) = X"A" else '0'; -- 0xA000-0xAFFF +ay2_cs <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and (cpu_rd_n = '0' or cpu_wr_n = '0') and cpu_addr(15 downto 12) = X"B" else '0'; -- 0xB000-0xBFFF + +ay1_bdir <= not (not ay1_cs or cpu_addr(0) ); +ay1_bc1 <= not (not ay1_cs or cpu_addr(1) ); +ay2_bdir <= not (not ay2_cs or cpu_addr(0) ); +ay2_bc1 <= not (not ay2_cs or cpu_addr(1) ); + +ssio_do <= input_0 when main_cpu_addr(2 downto 0) = "000" else -- Input 0 -- players, coins, ... + input_1 when 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.spy_hunter_sound_cpu +port map( + clk => clock_sndn, + addr => cpu_addr(12 downto 0), + data => cpu_rom_do +); + +-- 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 & output port IP0/IP4 (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 + -- OP0 + if ssio_iowe = '1' and main_cpu_addr(7 downto 2) = "000000" then -- 0x00 - 0x03 + -- nothing here + end if; + + -- OP4 + if ssio_iowe = '1' and main_cpu_addr(7 downto 2) = "000001" then -- 0x04 - 0x07 + output_4 <= ssio_di; + end if; + + -- IRAM + 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 Scroll/TurboTag_MiST/TURBOTAG.ROM b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/TurboTag_MiST/TURBOTAG.ROM new file mode 100644 index 00000000..0982205b Binary files /dev/null and b/Arcade_MiST/Midway MCR Scroll/TurboTag_MiST/TURBOTAG.ROM differ diff --git a/Arcade_MiST/README.txt b/Arcade_MiST/README.txt index 80e4f1bf..a5a9ff55 100644 --- a/Arcade_MiST/README.txt +++ b/Arcade_MiST/README.txt @@ -112,10 +112,14 @@ Aviable Arcade Cores Wacko #Midway MCR 3 + Demolition Derby Discs of Tron Tapper Timber +#Midway MCR Scroll + Spy Hunter + #Namco Rally X Hardware Rally X