a1145a1d04
git-svn-id: svn://svn.rockbox.org/rockbox/trunk@30284 a1c6a512-1295-4272-9138-f99709370657
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10 KiB
C
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C
// YM2612 FM sound chip emulator
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// Game_Music_Emu 0.6-pre
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#ifndef YM2612_EMU_H
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#define YM2612_EMU_H
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#include "blargg_common.h"
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enum { ym2612_out_chan_count = 2 }; // stereo
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enum { ym2612_channel_count = 6 };
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enum { ym2612_disabled_time = -1 };
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struct slot_t
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{
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const int *DT; // parametre detune
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int MUL; // parametre "multiple de frequence"
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int TL; // Total Level = volume lorsque l'enveloppe est au plus haut
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int TLL; // Total Level ajusted
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int SLL; // Sustin Level (ajusted) = volume où l'enveloppe termine sa premiere phase de regression
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int KSR_S; // Key Scale Rate Shift = facteur de prise en compte du KSL dans la variations de l'enveloppe
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int KSR; // Key Scale Rate = cette valeur est calculee par rapport à la frequence actuelle, elle va influer
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// sur les differents parametres de l'enveloppe comme l'attaque, le decay ... comme dans la realite !
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int SEG; // Type enveloppe SSG
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int env_xor;
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int env_max;
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const int *AR; // Attack Rate (table pointeur) = Taux d'attaque (AR [KSR])
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const int *DR; // Decay Rate (table pointeur) = Taux pour la regression (DR [KSR])
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const int *SR; // Sustin Rate (table pointeur) = Taux pour le maintien (SR [KSR])
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const int *RR; // Release Rate (table pointeur) = Taux pour le rel'chement (RR [KSR])
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int Fcnt; // Frequency Count = compteur-frequence pour determiner l'amplitude actuelle (SIN [Finc >> 16])
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int Finc; // frequency step = pas d'incrementation du compteur-frequence
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// plus le pas est grand, plus la frequence est aïgu (ou haute)
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int Ecurp; // Envelope current phase = cette variable permet de savoir dans quelle phase
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// de l'enveloppe on se trouve, par exemple phase d'attaque ou phase de maintenue ...
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// en fonction de la valeur de cette variable, on va appeler une fonction permettant
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// de mettre à jour l'enveloppe courante.
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int Ecnt; // Envelope counter = le compteur-enveloppe permet de savoir où l'on se trouve dans l'enveloppe
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int Einc; // Envelope step courant
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int Ecmp; // Envelope counter limite pour la prochaine phase
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int EincA; // Envelope step for Attack = pas d'incrementation du compteur durant la phase d'attaque
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// cette valeur est egal à AR [KSR]
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int EincD; // Envelope step for Decay = pas d'incrementation du compteur durant la phase de regression
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// cette valeur est egal à DR [KSR]
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int EincS; // Envelope step for Sustain = pas d'incrementation du compteur durant la phase de maintenue
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// cette valeur est egal à SR [KSR]
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int EincR; // Envelope step for Release = pas d'incrementation du compteur durant la phase de rel'chement
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// cette valeur est egal à RR [KSR]
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int *OUTp; // pointeur of SLOT output = pointeur permettant de connecter la sortie de ce slot à l'entree
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// d'un autre ou carrement à la sortie de la voie
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int INd; // input data of the slot = donnees en entree du slot
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int ChgEnM; // Change envelop mask.
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int AMS; // AMS depth level of this SLOT = degre de modulation de l'amplitude par le LFO
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int AMSon; // AMS enable flag = drapeau d'activation de l'AMS
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};
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struct channel_
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{
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int S0_OUT [4]; // anciennes sorties slot 0 (pour le feed back)
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int LEFT; // LEFT enable flag
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int RIGHT; // RIGHT enable flag
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int ALGO; // Algorythm = determine les connections entre les operateurs
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int FB; // shift count of self feed back = degre de "Feed-Back" du SLOT 1 (il est son unique entree)
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int FMS; // Frequency Modulation Sensitivity of channel = degre de modulation de la frequence sur la voie par le LFO
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int AMS; // Amplitude Modulation Sensitivity of channel = degre de modulation de l'amplitude sur la voie par le LFO
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int FNUM [4]; // hauteur frequence de la voie (+ 3 pour le mode special)
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int FOCT [4]; // octave de la voie (+ 3 pour le mode special)
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int KC [4]; // Key Code = valeur fonction de la frequence (voir KSR pour les slots, KSR = KC >> KSR_S)
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struct slot_t SLOT [4]; // four slot.operators = les 4 slots de la voie
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int FFlag; // Frequency step recalculation flag
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};
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struct state_t
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{
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int TimerBase; // TimerBase calculation
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int Status; // YM2612 Status (timer overflow)
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int TimerA; // timerA limit = valeur jusqu'à laquelle le timer A doit compter
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int TimerAL;
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int TimerAcnt; // timerA counter = valeur courante du Timer A
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int TimerB; // timerB limit = valeur jusqu'à laquelle le timer B doit compter
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int TimerBL;
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int TimerBcnt; // timerB counter = valeur courante du Timer B
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int Mode; // Mode actuel des voie 3 et 6 (normal / special)
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int DAC; // DAC enabled flag
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struct channel_ CHANNEL [ym2612_channel_count]; // Les 6 voies du YM2612
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int REG [2] [0x100]; // Sauvegardes des valeurs de tout les registres, c'est facultatif
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// cela nous rend le debuggage plus facile
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};
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#undef PI
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#define PI 3.14159265358979323846
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#define ATTACK 0
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#define DECAY 1
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#define SUBSTAIN 2
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#define RELEASE 3
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// SIN_LBITS <= 16
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// LFO_HBITS <= 16
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// (SIN_LBITS + SIN_HBITS) <= 26
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// (ENV_LBITS + ENV_HBITS) <= 28
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// (LFO_LBITS + LFO_HBITS) <= 28
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#define SIN_HBITS 12 // Sinus phase counter int part
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#define SIN_LBITS (26 - SIN_HBITS) // Sinus phase counter float part (best setting)
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#if (SIN_LBITS > 16)
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#define SIN_LBITS 16 // Can't be greater than 16 bits
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#endif
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#define ENV_HBITS 12 // Env phase counter int part
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#define ENV_LBITS (28 - ENV_HBITS) // Env phase counter float part (best setting)
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#define LFO_HBITS 10 // LFO phase counter int part
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#define LFO_LBITS (28 - LFO_HBITS) // LFO phase counter float part (best setting)
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#define SIN_LENGHT (1 << SIN_HBITS)
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#define ENV_LENGHT (1 << ENV_HBITS)
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#define LFO_LENGHT (1 << LFO_HBITS)
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#define TL_LENGHT (ENV_LENGHT * 3) // Env + TL scaling + LFO
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#define SIN_MASK (SIN_LENGHT - 1)
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#define ENV_MASK (ENV_LENGHT - 1)
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#define LFO_MASK (LFO_LENGHT - 1)
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#define ENV_STEP (96.0 / ENV_LENGHT) // ENV_MAX = 96 dB
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#define ENV_ATTACK ((ENV_LENGHT * 0) << ENV_LBITS)
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#define ENV_DECAY ((ENV_LENGHT * 1) << ENV_LBITS)
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#define ENV_END ((ENV_LENGHT * 2) << ENV_LBITS)
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#define MAX_OUT_BITS (SIN_HBITS + SIN_LBITS + 2) // Modulation = -4 <--> +4
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#define MAX_OUT ((1 << MAX_OUT_BITS) - 1)
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#define PG_CUT_OFF ((int) (78.0 / ENV_STEP))
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//#define ENV_CUT_OFF ((int) (68.0 / ENV_STEP))
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#define AR_RATE 399128
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#define DR_RATE 5514396
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//#define AR_RATE 426136
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//#define DR_RATE (AR_RATE * 12)
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#define LFO_FMS_LBITS 9 // FIXED (LFO_FMS_BASE gives somethink as 1)
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#define LFO_FMS_BASE ((int) (0.05946309436 * 0.0338 * (double) (1 << LFO_FMS_LBITS)))
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#define S0 0 // Stupid typo of the YM2612
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#define S1 2
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#define S2 1
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#define S3 3
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struct tables_t
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{
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short SIN_TAB [SIN_LENGHT]; // SINUS TABLE (offset into TL TABLE)
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int LFOcnt; // LFO counter = compteur-frequence pour le LFO
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int LFOinc; // LFO step counter = pas d'incrementation du compteur-frequence du LFO
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// plus le pas est grand, plus la frequence est grande
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unsigned int AR_TAB [128]; // Attack rate table
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unsigned int DR_TAB [96]; // Decay rate table
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unsigned int DT_TAB [8] [32]; // Detune table
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unsigned int SL_TAB [16]; // Substain level table
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unsigned int NULL_RATE [32]; // Table for NULL rate
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int LFO_INC_TAB [8]; // LFO step table
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short ENV_TAB [2 * ENV_LENGHT + 8]; // ENV CURVE TABLE (attack & decay)
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short LFO_ENV_TAB [LFO_LENGHT]; // LFO AMS TABLE (adjusted for 11.8 dB)
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short LFO_FREQ_TAB [LFO_LENGHT]; // LFO FMS TABLE
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int TL_TAB [TL_LENGHT * 2]; // TOTAL LEVEL TABLE (positif and minus)
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unsigned int DECAY_TO_ATTACK [ENV_LENGHT]; // Conversion from decay to attack phase
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unsigned int FINC_TAB [2048]; // Frequency step table
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};
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struct Ym2612_Impl
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{
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struct state_t YM2612;
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int mute_mask;
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struct tables_t g;
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};
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void impl_reset( struct Ym2612_Impl* impl );
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struct Ym2612_Emu {
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struct Ym2612_Impl impl;
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// Impl
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int last_time;
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int sample_rate;
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int clock_rate;
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short* out;
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};
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static inline void Ym2612_init( struct Ym2612_Emu* this_ )
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{
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this_->last_time = ym2612_disabled_time; this_->out = 0;
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this_->impl.mute_mask = 0;
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}
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// Sets sample rate and chip clock rate, in Hz. Returns non-zero
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// if error. If clock_rate=0, uses sample_rate*144
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const char* Ym2612_set_rate( struct Ym2612_Emu* this_, int sample_rate, int clock_rate );
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// Resets to power-up state
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void Ym2612_reset( struct Ym2612_Emu* this_ );
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// Mutes voice n if bit n (1 << n) of mask is set
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void Ym2612_mute_voices( struct Ym2612_Emu* this_, int mask );
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// Writes addr to register 0 then data to register 1
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void Ym2612_write0( struct Ym2612_Emu* this_, int addr, int data );
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// Writes addr to register 2 then data to register 3
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void Ym2612_write1( struct Ym2612_Emu* this_, int addr, int data );
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// Runs and adds pair_count*2 samples into current output buffer contents
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void Ym2612_run( struct Ym2612_Emu* this_, int pair_count, short* out );
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static inline void Ym2612_enable( struct Ym2612_Emu* this_, bool b ) { this_->last_time = b ? 0 : ym2612_disabled_time; }
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static inline bool Ym2612_enabled( struct Ym2612_Emu* this_ ) { return this_->last_time != ym2612_disabled_time; }
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static inline void Ym2612_begin_frame( struct Ym2612_Emu* this_, short* buf ) { this_->out = buf; this_->last_time = 0; }
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static inline int Ym2612_run_until( struct Ym2612_Emu* this_, int time )
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{
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int count = time - this_->last_time;
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|
if ( count > 0 )
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|
{
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|
if ( this_->last_time < 0 )
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return false;
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this_->last_time = time;
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|
short* p = this_->out;
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|
this_->out += count * ym2612_out_chan_count;
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Ym2612_run( this_, count, p );
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|
}
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return true;
|
|
}
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|
#endif
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