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Nintendo DS

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Nintendo DS Logo.svg
Nds.png
原名 Nintendo DS
研發商 任天堂
製造商 富士康
類型 掌上遊戲機
世代 第七世代
發售日期 北美:2004年11月21日
日本:2004年12月2日
澳洲:2005年2月24日
歐洲:2004年3月11日
中國大陸:2005年7月23日
停產日期 已停產,日期未知
銷量 原版DS:1879萬台
DS Lite:9386萬台
DSiDSi XL:4137萬台
最暢銷遊戲 New 超級瑪利歐兄弟
(3,080萬份)
(2022年9月數據)[1]
媒體 NDS遊戲卡
GBA遊戲卡帶
向下兼容 Game Boy Advance遊戲(僅限原版和Lite機型)
前代機種 Game Boy Advance
後繼機種 Nintendo 3DS

Nintendo DS(簡稱NDS,下文簡稱DS),開發代號Nitro,產品代號NTR,任天堂開發並發售的一款掌機,是Game Boy Advance的後繼機種,Nintendo 3DS的前任機種。

在DS的生命周期里,一共發布過四種型號,分別是原版DS飯盒機DS Lite(系列中最暢銷機型)、DSi(改進機型,加強了性能,自帶在線商店)、和DSi XL(日版稱為LL),後者有著更大的屏幕,也是DS系列最後一款機型。DS是「Dual Screen」(雙屏幕)或「Developer System」(開發者系統)的縮寫,前者突顯出DS的雙屏特性。

歷史

2002年,任天堂開始研發他們的下一代掌機。該掌機遵循前社長山內溥「雙屏遊戲機」的想法,有兩塊屏幕。2003年11月13日,任天堂宣布將在2004年發布一款遊戲機,但具體細節沒有披露。2004年初期,遊戲機的正式名稱「Nintendo DS」被公之於眾。「DS如果成功,將拯救任天堂。但是它如果失敗了,任天堂就將和世嘉一樣陷入財產危機,最終倒閉。」其實世嘉並沒有倒閉,只是退出了家用遊戲機市場。DS同時也是任天堂實行藍海計畫的第一步,因為它的觸控螢幕更容易讓藍海玩家(休閒玩家)上手,可以更加直觀的玩遊戲。

2004年11月21日,DS正式在北美發售。

硬體

作為藍海計畫的第一步,任天堂在開發DS時考慮到的是遊戲性,並沒有特意的關注性能,而關注遊戲性。而同時代競品——索尼PlayStation Portable則是完完全全的性能怪獸。

雖然性能不如競爭對手,但DS相對於GBA仍然有著巨大的性能提升。其中,最重要的一點是,DS支持3D圖形加速(是第一台有此機能的掌機),使得掌機3D遊戲成為可能。除此之外,還引入了Wifi控制器,使得DS可以連接網絡,更方便的進行多人遊戲。

設計

不同於GBA,DS使用了翻蓋設計,打開蓋後可以看到上下兩塊屏幕,這兩塊屏幕的解析度都為256x192,相比於GBA的240x160不過GBA的屏幕不是一般的4:3,而是稍微寬了一點,DS這波直接退化到4:3略有提升。這兩個屏幕既可以顯示不同的內容,也可以顯示同一個場景的不同區域。

除此之外,DS還引入了全新的操作方式,原來GBA右側的兩個按鍵加倍成了四個DS進化成了SFC的控制器。DS的下屏上還安裝了觸控螢幕(同時隨機附送觸摸筆兩根),這就使得許多遊戲想出了各種辦法利用觸控螢幕,開發出了種種新奇的操作方式。另外,DS還安裝了一個老任從FC時期就惦記著的麥克風,部分遊戲通過它實現了一些神奇的玩法,例如任天狗系列中的吹泡泡。

在接口方面,GBA原有的聯機線被移除了,使得DS無法像GBA一樣有線聯機,但新加入的Wifi模塊使得網絡或區域網聯機成為可能。原版DS和DS Lite都內置了一個GBA卡帶插槽,這個卡帶插槽除了可以插入GBA卡帶遊玩GBA遊戲外,還充當了DS的擴展接口(部分軟體可能需要在這個接口插入內存擴展卡才能運行)。

而DSi則砍掉了GBA卡槽,同時在轉軸處安裝了一個攝像頭,前蓋上也安裝了一個攝像頭,這些設備允許用戶拍攝照片。與此同時,DSi還有一個SD卡槽,允許用戶插入SD卡來擴展儲存空間。

CPU

DS的架構圖,令人頭疼的兩條總線

和前一代的GBA類似,任天堂也給DS準備了兩個處理器:ARM7TDMI(ARM7)與ARM946E-S(ARM9)。這兩個處理器有著不同的任務,可以通過內存或者FIFO單元(一個非常小的緩存區)通信。其中運行在66.6Mhz的ARM9為運行DS遊戲時的主處理器,所有DS的遊戲代碼都運行在它上頭。值得注意的是,ARM9不支持計算除法和平方根運算,所以任天堂為ARM9增加了一個外掛的除法/平方根計算單元。

而運行在33.3Mhz下的ARM7處理器則有著複雜的任務,在運行DS遊戲時,它負責處理IO問題,負責控制Wifi傳輸、讀取觸控螢幕的輸入、播放音樂等。但如果插入了GBA遊戲卡帶,那麼ARM7就會搖身一變為主處理器,禁用ARM9處理器,降頻到16.78 MHz,並讀取GBA的固件,開始運行GBA遊戲代碼。若要退出GBA模式,就必須重啟掌機。

一個DS的軟體一般同時包含ARM7和ARM9部分,但由於任天堂從未允許遊戲開發商編寫自己的ARM7程序,因此實際上絕大多數官方DS遊戲都使用了一模一樣的ARM7程序,這使得ARM7做的工作非常固定,在相當多的情況下並不會滿載運行。於是,有一些自製軟體有獨特的ARM7程序,以實現更複雜的功能。

由於DS有兩個處理器,因此在DS的SOC內部實際有兩條主要總線類似於SFC的A、B總線,這就使得SOC中出現了不同CPU可以訪問不同硬體的情況(具體詳見右圖)。這種架構非常的奇葩,尤其是內存的位置分布非常的詭異,ARM7與ARM9都可以訪問外置的4Mb內存和內置的32Kb內存,但ARM7還擁有一個自己獨享的64Kb內存。

後期推出的DSi機型將兩個處理器都超頻到了133Mhz(但任然可以降頻到66.6Mhz),還將主內存加到了16Mb.

圖形與其他硬體

DS擁有一個集成了656Kb顯存的圖形加速單元,這個圖形加速單元擁有著複雜的結構,其中包含兩個2D圖形加速單元、一個3D圖形加速單元和視頻輸出切換器。其中兩個2D圖形單元與GBA上的2D單元基本一致。而3D圖形單元則比較的複雜,包含著兩個複雜的單元:幾何引擎與渲染引擎。幾何引擎負責處理幾何變換、光照等,通過接受ARM9的指令,將卡帶中的多邊形數據變換後儲存在專用的104Kb多邊形內存與144Kb頂點內存中。而渲染引擎則讀取那兩個專屬內存的數據,生成由像素點組成的畫面。這個3D單元性能相當的弱總比沒有好,同屏可以顯示的三角形數僅有2048個,這導致相當多遊戲使用2D貼圖代替3D模型,並且由於缺少浮點數處理單元,模型抖動是很常見的問題。

這幾個圖形加速單元在輸出圖形時可以自由設置輸出對象,比如說兩個2D圖形單元可以將視頻信號輸出到任意一個顯示屏。但值得注意的是,任何時刻一個顯示屏只能與一個2D顯示單元相連。而3D單元則與其中一個2D單元綁定,2D單元可以在3D單元的輸出畫面上繪製2D圖形。這也導致了DS同時只能在一塊屏幕上顯示3D圖像。

在向下兼容GBA時,只有2D單元被激活,用戶可以切換開關決定那個屏幕可以顯示圖像。

DS支持同時播放16個音頻採樣,且採樣質量相比GBA有了一定的提升。與此同時,GB的PSG(編程信號發生器)任然存在在系統中,有六個音頻通道可以切換為這個模式。DS可以使用安裝在上屏兩側的揚聲器或者耳機接口輸出音頻。

除了Wifi模塊以外,DS還有一個內置的時鐘,以及一個存儲作業系統的256Kb快閃記憶體和一些只與啟動相關的小ROM

DSi對於以上的絕大多數系統都沒有修改,只有快閃記憶體容量提高到了256Mb。

作業系統

對於原版DS來說,作業系統基本沒有什麼存在感,基本只有一個簡單的可交互界面,提供基本的系統設置功能與一個日曆和鬧鐘。對於絕大多數人來說,這個界面基本聊勝於無,沒有太多的功能,作業系統更多是給開發者提供便利的。原版DS的系統界面自帶一個叫做"PictoChat"(中文譯為「塗鴉聊天」)的區域網聊天室軟體,允許用戶使用DS觸控屏和觸控筆的特性,畫畫進行區域網聊天。值得注意的是,由於原版DS的卡帶讀取原理,只有打開電源前插入的卡帶才可能被讀取。不過不管有沒有卡帶,都會進入作業系統界面。只不過在設置中,可以設置掌機開機時,如果任意一個卡槽有遊戲卡(帶),是否自動進入遊戲。

對於DSi來說,情況就變得有些不同了。首先,和Wii一樣,DSi擁有系統菜單,允許用戶啟動應用程式。DSi還額外擁有一些應用,如可以購買數字版遊戲(DSi Ware)的DSi商店(已停服),原版DS日曆和鬧鐘的升級版DSi Clock,讓用戶自由拍照的DSi Camera,讓用戶通過Wifi瀏覽網頁的瀏覽器。除此之外,DSi修改了卡帶讀取流程,現在在掌機運行時插入卡帶也可以正常識別並遊玩了。和一般系統不同的是,DSi不支持直接切換軟體。相反,退出任何軟體都會導致掌機重啟。DSi還支持讀取SD卡內的照片、應用數據。

軟體

主分類:Category:Nintendo DS遊戲Nintendo DSi遊戲

(待補充)

向下兼容

原版DS與DS Lite都有GBA卡帶槽,直接可以通過卡帶運行GBA遊戲。而DSi與DSi XL則沒有GBA卡槽,故無法直接運行GBA遊戲。

對於任何型號的NDS,都可以使用GBARunner2這個自製軟體運行GBA遊戲。這個軟體只能讀取GBA卡帶映像,因此在使用前必須轉儲GBA卡帶。

影響

在ACG作品中的登場

  • 路易吉洋樓2》: 哎唷・喂博士給了路易吉一台黑白配色開發機色的NDS作為通信工具與地圖顯示器使用。

參考資料

  1. 任天堂. 主要タイトル販売実績 Wii用ソフト. [引用時間: 2022-11-27] (日本語). 

外部連結