Nintendo DS
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名称 Nintendo DS 研发商 任天堂 制造商 富士康 类型 掌上游戏机 世代 第七世代 发售日期 北美：2004年11月21日 日本：2004年12月2日 澳洲：2005年2月24日 欧洲：2004年3月11日 中国大陆：2005年7月23日 停产日期 已停产，日期未知 销量 原版DS：1879万台 DS Lite：9386万台 DSi和DSi XL：4137万台 最畅销游戏 New 超级马力欧兄弟 （3,080万份） （2022年9月数据） 媒体 NDS游戏卡 GBA游戏卡带 向下兼容 Game Boy Advance 游戏（仅限原版和Lite机型） 前代机种 Game Boy Advance 后继机种 Nintendo 3DS |
Nintendo DS（简称NDS，下文简称DS），开发代号Nitro，产品代号NTR，任天堂开发并发售的一款掌机，是Game Boy Advance的后继机种，Nintendo 3DS的前任机种。
在DS的生命周期里，一共发布过四种型号，分别是原版DS饭盒机、DS Lite（系列中最畅销机型）、DSi（改进机型，加强了性能，自带在线商店）、和DSi XL（日版称为LL），后者有着更大的屏幕，也是DS系列最后一款机型。DS是“Dual Screen”（双屏幕）或“Developer System”（开发者系统）的缩写，前者突显出DS的双屏特性。 [1]
目录
简介
2002年，任天堂开始研发他们的下一代掌机。该掌机遵循前社长山内溥“双屏游戏机”的想法，有两块屏幕。2003年11月13日，任天堂宣布将在2004年发布一款游戏机，但具体细节没有披露。2004年初期，游戏机的正式名称“Nintendo DS”被公之于众。“DS如果成功，将拯救任天堂。但是它如果失败了，任天堂就将和世嘉一样陷入财产危机，最终倒闭。”其实世嘉并没有倒闭，只是退出了家用游戏机市场。DS同时也是任天堂实行蓝海计划的第一步，因为它的触摸屏更容易让蓝海玩家（休闲玩家）上手，可以更加直观的玩游戏。
2004年11月21日，DS正式在北美发售。
硬件
作为蓝海计划的第一步，任天堂在开发DS时考虑到的是游戏性，并没有特意的关注性能，而关注游戏性。而同时代竞品——索尼PlayStation Portable则是完完全全的性能怪兽。
虽然性能不如竞争对手，但DS相对于GBA仍然有着巨大的性能提升。其中，最重要的一点是，DS支持3D图形加速（是第一台有此机能的掌机），使得掌机3D游戏成为可能。除此之外，还引入了Wifi控制器，使得DS可以连接网络，更方便的进行多人游戏。
设计
不同于GBA，DS使用了翻盖设计，打开盖后可以看到上下两块屏幕，这两块屏幕的分辨率都为256x192，相比于GBA的240x160不过GBA的屏幕不是一般的4:3，而是稍微宽了一点，DS这波直接退化到4:3|GBA其实也不是16:9略有提升。这两个屏幕既可以显示不同的内容，也可以显示同一个场景的不同区域。
除此之外，DS还引入了全新的操作方式，原来GBA右侧的两个按键加倍成了四个DS进化成了SFC的控制器|这波啊，这波叫致敬历史。DS的下屏上还安装了触摸屏（同时随机附送触摸笔），这就使得许多游戏想出了各种办法利用触摸屏，开发出了种种新奇的操作方式。另外，DS还安装了一个老任从FC时期就惦记着的麦克风，部分游戏通过它实现了一些神奇的玩法，例如任天狗系列中的吹泡泡。
在接口方面，GBA原有的联机线被移除了，使得DS无法像GBA一样有线联机，但新加入的Wifi模块使得网络或局域网联机成为可能。原版DS和DS Lite都内置了一个GBA卡带插槽，这个卡带插槽除了可以插入GBA卡带游玩GBA游戏外，还充当了DS的扩展接口（部分软件可能需要在这个接口插入内存扩展卡才能运行）。
而DSi则砍掉了GBA卡槽，同时在转轴处安装了一个摄像头，前盖上也安装了一个摄像头，这些设备允许用户拍摄照片。与此同时，DSi还有一个SD卡槽，允许用户插入SD卡来扩展储存空间。
CPU
和前一代的GBA类似，任天堂也给DS准备了两个处理器：ARM7TDMI（ARM7）与ARM946E-S（ARM9）。这两个处理器有着不同的任务，可以通过内存或者FIFO单元（一个非常小的缓存区）通信。其中运行在66.6Mhz的ARM9为运行DS游戏时的主处理器，所有DS的游戏代码都运行在它上头。值得注意的是，ARM9不支持计算除法和平方根运算，所以任天堂为ARM9增加了一个外挂的除法/平方根计算单元。
而运行在33.3Mhz下的ARM7处理器则有着复杂的任务，在运行DS游戏时，它负责处理IO问题，负责控制Wifi传输、读取触摸屏的输入、播放音乐等。但如果插入了GBA游戏卡带，那么ARM7就会摇身一变为主处理器，禁用ARM9处理器，降频到16.78 MHz，并读取GBA的固件，开始运行GBA游戏代码。若要退出GBA模式，就必须重启掌机。
一个DS的软件一般同时包含ARM7和ARM9部分，但由于任天堂从未允许游戏开发商编写自己的ARM7程序，因此实际上绝大多数官方DS游戏都使用了一模一样的ARM7程序，这使得ARM7做的工作非常固定，在相当多的情况下并不会满载运行。于是，有一些自制软件有独特的ARM7程序，以实现更复杂的功能。
由于DS有两个处理器，因此在DS的SOC内部实际有两条主要总线类似于SFC的A、B总线，这就使得SOC中出现了不同CPU可以访问不同硬件的情况（具体详见右图）。这种架构非常的奇葩，尤其是内存的位置分布非常的诡异，ARM7与ARM9都可以访问外置的4Mb内存和内置的32Kb内存，但ARM7还拥有一个自己独享的64Kb内存。
后期推出的DSi机型将两个处理器都超频到了133Mhz（但任然可以降频到66.6Mhz），还将主内存加到了16Mb.
图形与其他硬件
DS拥有一个集成了656Kb显存的图形加速单元，这个图形加速单元拥有着复杂的结构，其中包含两个2D图形加速单元、一个3D图形加速单元和视频输出切换器。其中两个2D图形单元与GBA上的2D单元基本一致。而3D图形单元则比较的复杂，包含着两个复杂的单元：几何引擎与渲染引擎。几何引擎负责处理几何变换、光照等，通过接受ARM9的指令，将卡带中的多边形数据变换后储存在专用的104Kb多边形内存与144Kb顶点内存中。而渲染引擎则读取那两个专属内存的数据，生成由像素点组成的画面。这个3D单元性能相当的弱总比没有好，同屏可以显示的三角形数仅有2048个，这导致相当多游戏使用2D贴图代替3D模型，并且由于缺少浮点数处理单元，模型抖动是很常见的问题。
这几个图形加速单元在输出图形时可以自由设置输出对象，比如说两个2D图形单元可以将视频信号输出到任意一个显示屏。但值得注意的是，任何时刻一个显示屏只能与一个2D显示单元相连。而3D单元则与其中一个2D单元绑定，2D单元可以在3D单元的输出画面上绘制2D图形。这也导致了DS同时只能在一块屏幕上显示3D图像。
在向下兼容GBA时，只有2D单元被激活，用户可以切换开关决定那个屏幕可以显示图像。
DS支持同时播放16个音频采样，且采样质量相比GBA有了一定的提升。与此同时，GB的PSG（编程信号发生器）任然存在在系统中，有六个音频通道可以切换为这个模式。DS可以使用安装在上屏两侧的扬声器或者耳机接口输出音频。
除了Wifi模块以外，DS还有一个内置的时钟，以及一个存储操作系统的256Kb闪存和一些只与启动相关的小ROM。
DSi对于以上的绝大多数系统都没有修改，只有闪存容量提高到了256Mb。
操作系统
对于原版DS来说，操作系统基本没有什么存在感，基本只有一个简单的可交互界面，提供基本的系统设置功能与一个日历和闹钟。对于绝大多数人来说，这个界面基本聊胜于无，没有太多的功能，操作系统更多是给开发者提供便利的。原版DS的系统界面自带一个叫做"PictoChat"（中文译为“涂鸦聊天”）的局域网聊天室软件，允许用户使用DS触控屏和触控笔的特性，画画进行局域网聊天。值得注意的是，由于原版DS的卡带读取原理，只有打开电源前插入的卡带才可能被读取。不过不管有没有卡带，都会进入操作系统界面。只不过在设置中，可以设置掌机开机时，如果任意一个卡槽有游戏卡（带），是否自动进入游戏。
对于DSi来说，情况就变得有些不同了。首先，和Wii一样，DSi拥有系统菜单，允许用户启动应用程序。DSi还额外拥有一些应用，如可以购买数字版游戏（DSi Ware）的DSi商店（已停服），原版DS日历和闹钟的升级版DSi Clock，让用户自由拍照的DSi Camera，让用户通过Wifi浏览网页的浏览器。除此之外，DSi修改了卡带读取流程，现在在掌机运行时插入卡带也可以正常识别并游玩了。和一般系统不同的是，DSi不支持直接切换软件。相反，退出任何软件都会导致掌机重启。DSi还支持读取SD卡内的照片、应用数据。
软件
（待补充）
向下兼容
原版DS与DS Lite都有GBA卡带槽，直接可以通过卡带运行GBA游戏。而DSi与DSi XL则没有GBA卡槽，故无法直接运行GBA游戏。
对于任何型号的NDS，都可以使用GBARunner2这个自制软件运行GBA游戏。这个软件只能读取GBA卡带映像，因此在使用前必须转储GBA卡带。
影响
参考来源
- ↑ Nintendo DS, 百家号, 2020-01-18