🚀 go-pugleaf

Zobowiazalem sie do opisania WSS wiec czas sie z niego wywiazac.
Na poczatek pare uwag. Wszystkie informacje podane nizej pochodza z
doswiadczen wlasnych, oraz analizy kodu zrodlowego driverow/programow
a nie z danych od oficjalnych producentow (data scheets itp). Co to
oznacza - kazdy sie domysla.. Poza tym jak juz wczesniej pisalem ja
tylko 'przymierzalem sie' do programowania WSS, co oznacza, ze jest to
niejako synteza materialow pochodzacych z wielu zrodel, ktora nie zostala
sprawdzona w praktyce (dlaczego? - jakos tak wyszlo..). Tu prosba do tych
ktorzy maja dojscia do porzadnych i wiarygodnych informacji na ten temat
- odezwijcie sie.

Czas teraz na techniczny opis karty. Oryginalne karty WSS nie sa produko-
wane przez Microsoft juz od dawna, standard jednak pozostal, glownie
dlatego, ze 'serce' karty - uklad AD1848 ma niezle mozliwosci i jest tani.
Obecnie wiekszosc tanich 16-bitowych kart jest na nim oparta. Karty takie
maja najczesciej nastepujaca budowe:
- 4 interface do CD-ROM,
- port joystick/MIDI,
- we: MIC, LINE-IN,
- wy: SPK, LINE-OUT,
- brak pokretla do regulacji glosnosci (regulacja programowa), 
- gniazdo do podlaczenia WaveBlastera (lub podobnego),
- programowe ostawianie IO, DMA, IRQ (prawie zadnych zworek),
- zgodnosc hadrware'owa z Adlib, Soundblaster Pro, WSS,

Na karcie takiej sa trzy glowne chip-y:
- 'serce' czyli AD1848 (lub z nim zgodny np. CS4248, CS4231) ktory jest
  wlasciwym ukladem generujacym dzwiek (to ten duzy, kwadratowy),
- syntezator FM OPL3 (np. YMF262) wiadomo do czego (taki maly uklad),
- chip posredniczacy pomiedzy AD1848 a magistrala komputera, zarzadza on
  przerwaniami, kanalami DMA, portem MIDI itd, czyli odwala brudna robote.
  najczesciej w tej roli wystepuja uklady MAD16 (tzn.82C928), MAD16Pro
  (82C929) lub Mozart (numeru nie pamietam) (wielkoscia plasuja sie
  pomiedzy FM i AD1848)

Teraz slow pare o emulacji SBP. Zajmuje sie tym chip MAD16Pro (lub
podobny) ktory tlumaczy polecenia dla SBP na zrozumiale dla WSS. W
oryginalnym WSS byl chyba do tego TSR ktory w dodatku emulowal tylko SB.
W obecnych kartach nie trzeba TSRow, jest za to program, ktory ustawia
port, przerwanie, dma, volume, typ interface'u CD-ROM oraz jeden z dwu
trybow pracy WSS albo SBP. Pod Windows karta dziala zawsze jako WSS,
niezaleznie od tego jak ja ustawimy pod DOSem. Kompatybilnosc z SBP nie
jest calkowita (np. filtry dolnoprzepustowe ktore wystepuja w oryg. SBP
nie sa relizowane - bo i po co) jednak gierkom i innym programom to nie
przeszkadza.

Zanim przejde do WSS - garsc informacji o MAD16Pro (i o MAD16, Mozart
ktore roznia sie tylko detalami). Uklad ten umozliwia software'owe
ustawianie IRQ, DMA, IO, kompatybilnosc z SBP oraz obsluguje MIDI.
To wlasnie rejestry tego ukladu sa ustawiane przez programik dostarczany
z karta. Rejestrow tych jest 6 lub 7 (zaleznie od typu ukladu) i znajduja
sie one pod adresami F8D-F93. Oto krotkie opisy tych rejestrow:

 F8D   bit    0 - joystick enable/disable
       bity 1-3 - typ uzywanego zlacza CD-Rom
       bity 4-5 - I/O pod ktorym bedzie widoczny WSS
       bit    7 - tryb pracy WSS/SBP
 F8E   bity 0-1 - DMA interf. CD-ROM
       bity 2-4 - IRQ interf. CD-ROM
       bit    5 - wybor OPL3/OPL4 (OPL4=WaveBlaster)
       bity 6-7 - I/O interf. CD-ROM
 F8F   bity 7-0 - ??? cos zwiazanego z SBP
 F90   bity 7-0 - ??? ma zawsze wartosc A2
 F91   bity 7-0 - ??? chyba typ ukladu (AD1848, CS4231 ..)
 F92   bity 3-4 - IRQ MIDI MPU
       bity 5-6 - I/O MIDI MPU
       bit    7 - MIDI MPU enable/disable
 F93   bity 0-4 - master volume (sam WSS nie ma mozliwosci sterowania
       glosnoscia calosci lecz tylko poszczegolnych kanalow)
       
Zapis i odczyt tych rejestrow jest troszke skomplikowany. Standardowo
bowiem sa one ukryte. Dopiero zapis do portu F8F hasla (wartosc E3 lub
E2 zaleznie od ukladu) umozliwia zapis/odczyt rejestru. Haslo trzeba
wpisywac przed _kazdym_ dostepem do rejestrow MAD16Pro.

Tu wtrace prosbe; jesli ktos posiada karte z chipem MAD16PRO (tzn 82C929)
i dostal razem z ta karta jakis zgrabny programik do przelaczania trybow
WSS/SBP to prosze o maila. Ja ze swoja karta dostalem 500kb krowe ktora
testuje i ustawia karte, ktorej uzywanie jest b. uciazliwe z powodu
zawartych w niej bledow. Dodam jeszcze, ze proba napisania takiego
programiku wykorzystujac w.w. informacje nie calkiem sie powiodla :(.

A teraz sedno sprawy, czyli opis wlasciwego WSS (czyli AD1848).
Standardowo bazowym adresem I/O jest 530 (inne mozliwe ustawienia to
E80,F40,604 choc nie ma potrzeby ich uzywac - 530 z niczym z reguly sie
nie kloci). Rejestry WSS to (numery oczywiscie szestnastkowo):

 530 config register
     bity 0-1  numer jednego z 8-bitowych kanalow DMA
     bity 3-5  IRQ (do wyboru 7,9,10,11)
 533 version register
     bity 0-7  ??? chyba jakas wersja czegos
 534 address (index) register
     bity 0-3  numer wewnetrznego rejestru ktory ma byc
               zapisany/odczytany poprzez port 535
     bit    5  transfer disable - ??? chwilowe wstrzymanie play/record
     bit    6  mode change enable (MCE) - musi byc ustawiony przy
               zapisie rej. wewnetrznego nr.8 (moze nie tylko 8..)
     bit    7  busy - gdy ustawiony to trzeba czekac... az spadnie
 535 data register
     bity 0-7  tu odczytujemy/zapisujemy rejestr wewnetrzny o numerze
               poprzednio wpisanym do 534
 536 status register (prawdopodobnie read only)
     bit    0  interrupt status - czy karta zglosila przerwanie
     bit    1  play ready      !
     bit    2  play left       !     chyba uzywane, gdy
     bit    3  play upper      !     stosujemy polled I/O
     bit    4  sample overrun  !     a nie DMA
     bit    5  record ready    !     do przesylania pojedynczych
     bit    6  record left     !     bajtow sampli
     bit    7  record upper    !
 537 direct data (polled I/O)
     bity 0-7  chyba do przesylania danych bez uzycia DMA
               (podejrzewam, ze programik 'effect10' o ktorym
               wspominalem poprzednio z tego wlasnie korzysta)

A teraz rejestry wewnetrzne do ktorych mamy dostep za posrednictwem
portow 534 i 535:

 00 record device & gain left
    bity 0-3  input gain left - wzmocnienie samplowanego sygnalu
    bit    5  mic gain left - dodatkowe przedwzmocnienie dla mikrof.
    bity 6-7  record device (line, cd, mic, post-mixed DAC)
 01 record device & gain right
              jak wyzej lecz dla kanalu prawego
 02 CD volume left
    bity 0-4  CD volume left
    bit    8  CD mute left
 03 CD volume right
              jak wyzej lecz dla kanalu prawego
 04 FM volume left
    bity 0-4  FM volume left
    bit    8  FM mute left
 05 FM volume right
              jak wyzej lecz dla kanalu prawego
 06 Wave volume left
    bity 0-5  Wave volume left
    bit    8  Wave mute left
 07 Wave volume right
              jak wyzej lecz dla kanalu prawego
 08 Clock & data format
    bity 0-3  czestotliwosc odtwarzania dzwieku
    bit    4  mono/stereo
    bity 5-6  8bit, m-Law, 16bit, a-Law (moze tez ADPCM ?)
 09 Interface config
    bit    0  disable/enable play
    bit    1  disable/enable record
    bit    2  dual DMA/sigle DMA (full duplex!!)
    bit    3  disable/enable autoinit (czyli odtwarzanie w kolko)
    bit    6  play via DMA/PIO (tzn. polled I/O)
    bit    7  record via DMA/PIO (tzn. polled I/O)
 0A Pin control
    bit    1  interrupt enable/disable (??? blokada generacji przerw.)
    bit    6  external mute (???)
 0B Test & init
    bity 0-1  overrange left (???)
    bity 2-3  overrange right (???)
    bit    4  data request (??? zwiazane z PIO)
    bit    5  calibration in progress (po skasowaniu bitu MCE w rej. 534
              trzeba czekac az ten bit wyzeruje sie)
    bit    6  play underrun (??? zwiazane z PIO)
    bit    7  record underrun (??? zwiazane z PIO)
 0C Misc info
    bity 0-3  chip id (jakis numer wersji)
 0D Digital mix (ktos cos wie ta ten temat?)
    bit    0  mute (???)
    bity 2-7  input mix (???)
 0E Size high
    bity 0-7  starszy bajt dlugosci bloku
 0F Size low
    bity 0-7  mlodszy bajt dlugosci bloku

Ufff... wreszcie koniec (ciekawe ile zrobilem literowek..).
Teraz pare slow komentarza. WSS moze odtwarzac/nagrywac w jednej
z kilkunastu czestotliwosci (brak plynnej regulacji). Kody tych
czestotliwosci podaje nizej (w Hz):

 0 - 8000      1 - 5513     2 - 16000   3 - 11025
 4 - 27429     5 - 18900    6 - 32000   7 - 22050
 8 - brak      9 - 37800    A - brak    B - 44100
 C - 48000     D - 33075    E - 9600    F - 6615

Natomiast formaty danych (sampli) uzywane przez WSS to
 - 8bit - bez znaku (unsigned)
 - m-Law, A-Law - sposob kompresji (wlasciwie to przekodowania)
   ktory na 8 bitach daje lepsza jakosc (ok.10-11 bitow)
 - 16bit - ze znakiem, maly indianin (tzn. mlodszy bajt drugi)
 - nie jestem pewien czy WSS ze standardowym AD1848 ma (de)kompresje
   ADPCM 16bit<->4bit (czyli 4:1), na pewno ma ja CS4231 i nowsze
 
Dostep do wewnetrznych rejestrow przebiega nastepujaco:
 - czekamy az uklad bedzie gotow przyjmowac nasze polecenia
   ( tzn. az bit 7 rej. indeksowego = 0 )
 - do rejestru indeksowego (czyli 534) wpisujemy numer rejestru
   wewnetrznego nie zmieniajac czterech najstarszych bitow
 - czytamy lub piszemy do rejestru danych (czyli 535)

Inaczej ma sie sprawa z rejestrem wewn. 'clock & data format'.
Aby zmienic jego zawartosc:
 - czekamy az uklad bedzie gotow przyjmowac nasze polecenia
   ( tzn. az bit 7 rej. indeksowego = 0 )
 - ustawic bit MCE rej. indeksowego
 - teraz mozna zapisac wart. do rejestru 'clock & data format'
   uzywajac w.w. algorytmu
 - skasowac bit MCE (rozpoczyna sie rekalibracja)
 - czekamy az chip skonczy sie rekalibrowac tzn. bit 5 rejestru
   wewnetrznego 'test & init' = 0

Przypuszczam, ze przykladowe odtworzenie bufora moze przebiegac
nastepujaco:
 - podpinamy wlasna procedure pod odpowiednie przerwanie
 - programujemy sterownik przerwan i DMA
 - ustawiamy glosnosc w rej. wewn. 'Wave volume'
 - ustawiamy dlugosc bufora w rej. wewn. 'Size xxx'
 - ustawiamy czestotliwosc i format sampli w rej. wewn.
   'Clock & data format' (wg. odpowiedniago algorytmu)
 - ustawiamy rej. wewn. 'Interface config' (DMA play & disAutoinit &
   & single DMA & enable play), ustawienie bitu enable play powoduje
   rozpoczecie odtwarzania
 - po zakonczeniu odtwarzania zostanie wygenerowane przerwanie,
   procedura jego obslugi powinna potwierdzic przerwanie odczytaniem
   rejestru statusu (tzn. 536)
   
To wlasciwie bylo by na tyle. Jeszcze raz ostrzegam: wiekszosc tych
informacji nie byla przeze mnie sprawdzona wiec nie recze za skutki.
W razie niejasnosci (moze miejscami pisalem zbyt lakonicznie) sprobuje
pomoc (lecz nie liczcie na zbyt wiele - sam bym chcial wiedziec wiecej).
Gdyby ktos dotarl do solidniejszych materialow na temat WSS lub znalazl
bledy (na pewno takie sa) prosze o korekty. Bardzo mile widziane sa
rowniez ciekawe programy na te karte.

     
--
Janusz Nowicki
now...@infoserv.ii.uj.edu.pl