Emulation/SAROO
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SAROO/doc/SAROO技术点滴.txt
tpu 19b2e5c180 1. MCU端开机内存测试功能 
2. MCU端固件自动更新
3. 支持启动光盘游戏
2023-10-31 12:59:30 +08:00

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Saturn A-BUS时序
================
时钟: 28Mhz左右 周期大约36ns
地址: 早于CS一个周期发出, CS结束后维持1到2个周期
RD: 早于CS一个周期发出, 在CS结束后一个周期结束
WR: 与CS一起发出
FC0/FC1: 普通读写时均为高.
FC1: 非读写时，每14.32us出现一次. 疑似刷新周期.
AAS: 与CS一样宽度
TIM0: 与地址一起发出.在CS结束前一个周期结束.
TIM1: 在写数据时,与数据一起发出.与TIM0一起结束
TIM2: 在TIM1后一个周期发出.与CS一起结束
看起来TIM1用于数据周期指示.
写数据在WR开始后一个周期出现,
WR0对应SS_DATA[ 7:0],
WR1对应SS_DATA[15:8].
ABUS的CS2空间比较特殊:
1: ASR寄存器不能配置等待周期.ADDR[18-15]的值相当于等待周期配置.
2: CS2是32位空间,ADDR[19]用于选择空间类型:
0: 32位空间. 会进行连续两次的访问以返回一个32位的数据.(会发出A1)
1: 16位空间. 每次访问返回一个高16位数据. 低16位无法访问到.(A1始终为0)
CDBLOCK模块, 用ADDR[14-12]作为高位地址, ADDR[5-2]作为低位地址.
00: DATA_PORT
08: HIRQ
0C: HIRQ_MASK
18: CR1
1C: CR2
20: CR3
24: CR4
28: MPEGRGB
#define HIRQ_CMOK 0x0001
#define HIRQ_DRDY 0x0002
#define HIRQ_CSCT 0x0004
#define HIRQ_BFUL 0x0008
#define HIRQ_PEND 0x0010
#define HIRQ_DCHG 0x0020
#define HIRQ_ESEL 0x0040
#define HIRQ_EHST 0x0080
#define HIRQ_ECPY 0x0100
#define HIRQ_EFLS 0x0200
#define HIRQ_SCDQ 0x0400
#define STATUS_BUSY 0x00
#define STATUS_PAUSE 0x01
#define STATUS_STANDBY 0x02
#define STATUS_PLAY 0x03
#define STATUS_SEEK 0x04
#define STATUS_SCAN 0x05
#define STATUS_OPEN 0x06
#define STATUS_NODISC 0x07
#define STATUS_RETRY 0x08
#define STATUS_ERROR 0x09
#define STATUS_FATAL 0x0a
#define STATUS_PERIODIC 0x20
#define STATUS_TRANSFER 0x40
#define STATUS_WAIT 0x80
#define STATUS_REJECT 0xff
Saturn MemoryMap
================
07ffffff +------------------+-----+
06100000 +------------------+ |
| WorkRAM_H: 1M | CS3 |
06000000 +------------------+-----+
05fe00d0 +------------------+ |
| SCU: 208 | |
05fe0000 +------------------+ |
05f80120 +------------------+ |
| VDP2: 288 | |
05f80000 +------------------+ |
05f01000 +------------------+ |
| VDP2: 4K | |
05f00000 +------------------+ |
05e80000 +------------------+ |
| VDP2: 512K | |
05e00000 +------------------+ |
05d00018 +------------------+ |
| VDP1: 24 | CS2
05d00000 +------------------+ |
05cc0000 +------------------+ |
| VDP1: 192K | |
05c00000 +------------------+ |
05b00ee4 +------------------+ |
| Sound: 1M | |
05a00000 +------------------+ |
05900000 +------------------+ |
| ABUS CS2:1M | |
05800000 +------------------+ |
| ABUS Dummy:8M | |
05000000 +------------------+ |
| | |
| ABUS CS1:16M | |
| | |
04000000 +------------------+-----+
| | |
| | |
| | |
| ABUS CS0:32M | CS1 |
| | |
| | |
| | |
02000000 +------------------+-----+
01800004 +------------------+ |
| SINT: 4 | |
01800000 +------------------+ |
01000004 +------------------+ |
| MINT: 4 | |
01000000 +------------------+ |
00300000 +------------------+ |
| WorkRAM_L: 1M | |
00200000 +------------------+ |
00190000 +------------------+ |
| SRAM: 64K | CS0 |
00180000 +------------------+ |
00100080 +------------------+ |
| SMPC | |
00100000 +------------------+ |
00080000 +------------------+ |
| ROM: 512K | |
00000000 +------------------+-----+
=========================================================================
SAROOO 土星地址端口:
基地址0x25807000
+00: 卡ID标志, 0x5253("SR")
+02: 卡版本, 0x1101 -> 硬件1.1版,软件0.1版
+04: 卡控制寄存器
+08: 卡状态寄存器
+0c: 一个32位的计时器, 以1M的频率计数.0c是高位,0e是低位.
+10: 发往STM32的命令寄存器. 写这个寄存器,STM32端会产生中断.
定义0x22800000开始的sdram空间,为土星和STM32交换数据的空间.
目前sdram空间不支持字节访问.
+14: STM32与土星数据交换寄存器.
+18: FIFO数据端口(只读).
卡控制寄存器:
bit15: CDC寄存器使能.
为0时读的是系统的CDC寄存器.
为1时读的卡带自己的CDC寄存器. 此时系统应该处于CDOFF状态.否则读出的数据是错误的.
写CDC寄存器时,系统自己的寄存器和卡上的寄存器都会被写入.这提供一种手段让STM32可以
监控CDC的写入数据.
bit13:
bit12: CS0空间的类型.
00: Bootrom
01: data卡
10: 1M的RAM卡
11: 4M的RAM卡
bit8 : 控制LED1
卡状态寄存器
bit11: fifo满状态
bit10:
...
bit0 : fifo数据计数
=========================================================================
SAROOO STM32地址端口
基地址0x60000000
+00: 卡ID标志, 0x5253("SR") (只读)
+02: 卡版本, 0x1101 -> 硬件1.1版,软件0.1版 (只读)
+04: 卡控制寄存器
+06: 卡状态寄存器(只读)
+08: FIFO数据端口(只写)
+0c: FIFO状态寄存器
+10: 土星CMD寄存器(写复位)
+12: STM32与土星数据交换寄存器
+14: 土星控制寄存器(只读)
+18: CDC的RESP1(只读)
+1a: CDC的RESP2(只读)
+1c: CDC的RESP3(只读)
+1e: CDC的RESP4(只读)
+20: CDC的CR1 | 读的时候是CRn寄存器
+22: CDC的CR2 | 写的时候是RESPn寄存器
+24: CDC的CR3 |
+26: CDC的CR4 |
+28: CDC的HIRQ(写1置位)
+2a: CDC的HIRQ_MASK
+2c: CDC的HIRQ(写1复位)(只写)
+2e: CDC的MRGB(未使用)
卡控制寄存器
bit9 : fifo字节序: 0:小端 1:大端
bit8 : fifo复位.
bit2 : FIFO中断使能. FIFO半空.
bit1 : cmd中断使能. 土星写CMD寄存器,会产生中断.
bit0 : cdc中断使能. 土星写CR4寄存器,会产生中断.
卡状态寄存器
bit15: FPGA的100Mhz时钟工作正常指示.
bit14: ST_IRQ状态.
bit12: in_cmd状态. 写CR1置位, 读CR4复位.
bit2 : fifo中断状态.写1清楚中断状态.
bit1 : cmd中断状态. 写1清楚中断状态.
bit0 : cdc中断状态. 写1清楚中断状态.
FIFO状态寄存器
bit11: fifo满状态
bit10:
...
bit0 : fifo数据计数
土星端:
22000000-22400000 4M Saturn可用
22400000-22800000 4M ram卡用
22800000-22a00000 2M Saturn与STM32 可用
22a00000-23000000 6M STM32用
=========================================================================
61800000-61820000 : 128K 存放扫描的disc信息
00000-01000: 存放disc路径指针, 共1024个.
01000-20000: 存放disc路径字符串.
=========================================================================
关于光盘的格式
--------------
红皮书: CD-DA音频CD标准.
黄皮书: CD_ROM数据光盘标准. 是红皮书的扩展.
CD-DA: 采样率44100Hz, 精度16bit, 双声道.
逻辑层:
每秒176400字节的数据.(44100x2x2)
一帧6次采样,共24字节的数据.
一个扇区98帧, 98x24=2352字节.
每秒包含75扇区. 176400/2352=75.
物理层:
Frame1: 一帧的24字节的有效数据
Frame2: Frame1加上8字节的校验码
Frame3: Frame2加上1字节的控制数据，即subcode数据
Frame3再加上3字节的同步头(不经过EFM编码)，经过EFM(8-14)编码，写入光盘介质上.
两个EFM编码之间另有3bit的间隔码.
+----------+---------+-----------------+------+------------------+------+
| SyncBits | SubCode | LeftChannel | Qchk | RightChannel | Pchk |
| 3 | 1 | 12 | 4 | 12 | 4 | 物理层
+----------+---------+-----------------+------+------------------+------+
.....24.3.....14.3.....14.3.14.3...14.3.14.3.....14.3.14.3........14.3... EFM物理层
subcode: 包含8个通道: P Q R S T U V W
一般分成3组: subcode-Q, subcode-P, subcode-RW
subcode-P和subcode-Q包含一些控制信息. 可以实时恢复出来.
subcode-RW存储图像等CD-DA扩展数据.
MDF/MDS格式的镜像,可以包含这些信息. ISO/CUE等不包含. 默认读出为0.
CD-ROM/XA: 对CD-DA的2352字节的逻辑层进行重新定义
0-11: 12字节的同步头: 00 FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF 00
12-14: 扇区地址. 格式: MM(分钟) SS(秒) FF(Frame, 扇区)
15: 类型.
00: 全0的扇区. 一般用于标记光盘的Lead_in和Lead_Out区域
+------+------+------+
| Sync | Addr | Zero |
| 12 | 4 | 2336 |
+------+------+------+
01: 用于存储数据
+------+------+------+-----+-------+-----+
| Sync | Addr | Data | CRC | Unuse | ECC |
| 12 | 4 | 2048 | 4 | 8 | 276 |
+------+------+------+-----+-------+-----+
02: 用于存储音视频数据
+------+------+------+
| Sync | Addr | Data |
| 12 | 4 | 2336 |
+------+------+------+
02: XA/Form1. 用于存储数据
+------+------+--------+------+-----+-----+
| Sync | Addr | SubHdr | Data | CRC | ECC |
| 12 | 4 | 8 | 2048 | 4 | 276 |
+------+------+--------+------+-----+-----+
02: XA/Form2. 用于存储音视频数据
+------+------+--------+------+-----+
| Sync | Addr | SubHdr | Data | CRC |
| 12 | 4 | 8 | 2324 | 4 |
+------+------+--------+------+-----+
SubHdr: sub-header
FN CN SM CI FN CN SM CI
FN: File Number 本块属于哪个文件
CN: Channel Number 回放通道选择
SM: Sub-Mode
CI: Coding infomation
TOC
---
光盘中各个轨道的信息描述.
ISO默认为一条轨道.
MDS/MDF/NRG/CUE等可以描述多轨道光盘.
需要在加载光盘镜像时重建这些信息.
track与session
--------------
一个session包含若干个轨道. 后面session的轨道中包含的文件, 应该能覆盖前面session中的文件.
只有MDS/MDF支持多个session.
土星的光盘,有多session的情况吗? 我想应该没有.又不是多次刻录生成的光盘.
Langrisser 3 (J)是nrg格式, track01是数据轨. track02也是数据轨,但内容全0,100多兆.纯粹占空间用.
土星相关
--------
土星内部的扇区buffer, 统一为2352字节.
前24字节是各种header的保留空间, 填充为0.
=========================================================================
cdc_get_file_scope: fid最小为2, fnum最大为254. drend不知道意义
cdc_read_dir: 当fid为0xffffff时,返回最多254个文件信息(不包括.和..)
file scope: fid=200 fnum=254 drend=0
此时调用cdc_get_file_info(2, finfo), 会返回REJECT.
这说明, get_file_info中的参数fid,指的是当前目录的顺序id,而不是当前页面的id.
fid指定为203,则可以正确返回结果.
=========================================================================
cdc_read_file(int selnum, int fid, int offset)
cdb内部将selnum设置为: mode=0x41 fad=[start+offset] range = [fad_size]
selnum对应的partition将被先清除.
selnum被填满以后, 读取暂时停止, 直道有可用的block才继续.
然后以EFLS结束.
=========================================================================
//假设1中有192个扇区
cdc_get_del_data(1, 0, 0xffffff);
//但只传输了100个扇区
cdc_trans_data(sbuf, 2048*100);
cdc_end_trans(NULL);
// 调用end_trans后, 即使没有传输的92个扇区,也将被删除.
// 目前的代码需要修改,来匹配这个情况.
=========================================================================
cdc_get_del_data执行后,不管有没有传输数据, cdc_get_numsector返回的是已经删除后的扇区数.
看起来传输数据时, block没有被立即释放. 直道end_trans, 才会释放数据.这样才能保证数据的
安全性.
=========================================================================
3D手柄详细协议:
https://nfggames.com/forum2/index.php?topic=5055.0
=========================================================================
<重装机兵: 雷诺斯2>
play_cd: start=0080874a end=00800001 mode=00
这个命令执行后，如果延迟太大，导致读数据在play_end之前，则会卡住。
=========================================================================
Saturn的时钟配置:
+------+---------+------+-----------+-----------+
| | XTAL | DIV | 1708(320) | 1820(352) |
+------+---------+------+-----------+-----------+
| PAL | 14.318 | 910 | 26.873875 | 28.636000 |
+------+---------+------+-----------+-----------+
| NTSC | 17.7344 | 1135 | 26.687538 | 28.437540 |
+------+---------+------+-----------+-----------+
=========================================================================
Saturn存档格式(BackUPram)
BUP位于0x00180000处，大小64K。因为此处地址空间是16位的，但所用的SRAM芯片是8位的，所以偶
地址数据悬空(读出为FF)，奇地址才是有效数据。所以BUP实际大小32K。
BUP中的数据以64字节为一块来组织。一共有512个块。前两个块系统保留。块0是标志，
"BackUpRam Format"重复4次。块1全0。
其余的块，头部4个字节是标志。0x80000000表示一个save的开始。0x00000000表示普通块。块的空闲
与否需要解析每个save来判断。
save开始块结构:
00: 80000000
04: 存档名，11字节。
0f: 语言标志。
10: 存档注释，10个字节。
1a: 存档日期编码，4字节。
1e: 存档字节大小，4字节。
22: 存档所占块列表。以0000结束。开始块用完则延续到下一个块。需要跳过块的前4个字节。
注意，如果20指示的存档大小可以放在开始块之内，则不需要占用块列表了。
块列表后面就是实际存档数据了。块列表不包括开始块。
=========================================================================
自定义存档格式(SaroSave)
前64字节是文件头，接着64字节是块占用位图。
32K的存档，块大小是64字节，共512个块，可用64字节的位图表示。
存档大小加倍，则块大小也加倍，这样位图大小不变。
存档开始块占用一个块。存档数据占用的块也用64字节位图描述。数据位图不包括开始块与位图块。
若是32K存档，位图占用开始块后面的块。若是大于32K的存档，位图位于开始块内部。
文件头
00: "SaroSave"
08: 存档字节大小
0c: 块大小
0e: 空闲块数量
20: 游戏ID
3e：第一个save的块编号
save开始块结构:
00: 存档名，11字节。
0c: 存档字节大小，4字节。
10: 存档注释，10个字节。
1a: 00
1b: 语言标志。
1c: 存档日期编码，4字节。
3e: 下一个save的块编号。
=========================================================================
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