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| Nintendo DS |
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名稱 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 DSi和DSi XL：4137萬台 最暢銷遊戲 New 超級馬力歐兄弟 （3,080萬份） （2022年9月數據） 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），後者有着更大的屏幕，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。 [1]
簡介
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劃的第一步，因為它的觸摸屏更容易讓藍海玩家（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。
硬件
作為藍海計劃的第一步，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仍然有着巨大的性能提升。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，這兩塊屏幕的分辨率都為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|GBA其實也不是16:9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|這波啊，這波叫致敬歷史。DS的下屏上還安裝了觸摸屏（同時隨機附送觸摸筆），這就使得許多遊戲想出了各種辦法利用觸摸屏，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時期就惦記着的麥克風，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模塊使得網絡或局域網聯機成為可能。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（部分軟件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
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）。這兩個處理器有着不同的任務，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處理器則有着複雜的任務，在運行DS遊戲時，它負責處理IO問題，負責控制Wifi傳輸、讀取觸摸屏的輸入、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的軟件一般同時包含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，有一些自製軟件有獨特的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可以訪問不同硬件的情況（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.
圖形與其他硬件
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着複雜的結構，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，包含着兩個複雜的單元：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，以及一個存儲操作系統的256Kb閃存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，只有閃存容量提高到了256Mb。
操作系統
對於原版DS來說，操作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，操作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」）的局域網聊天室軟件，允許用戶使用DS觸控屏和觸控筆的特性，畫畫進行局域網聊天。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，都會進入操作系統界面。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序。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不支持直接切換軟件。相反，退出任何軟件都會導致掌機重啟。DSi還支持讀取SD卡內的照片、應用數據。
軟件
（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這個自製軟件運行GBA遊戲。這個軟件只能讀取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
參考來源
- ↑ Nintendo DS, 百家號, 2020-01-18