3DS 的架构

考虑到任天堂的主机在尖端CPU和GPU之前更偏爱慷慨的I/O，本节往往包含丰富的技术。 让我们看看任天堂3DS提供了什么。

外部接口和外设

NDS 内置了很多模块，NDSi 在此基础上又增加了一些（但同时也移除了 GBA 卡带插槽）。 现在我们有了一个结合了两个年代（2000 年代和 2010 年代）接口的新主机。

主机结构的主图. 你可以感觉到左侧的I/O区域是这款主机的一个强大卖点。

公平地说，我们仍然没有像 USB 这样的标准接口，但考虑到 3DS 集成了以下丰富的部件，这可能不是必需的：

• 包含 按键 和一个 模拟摇杆（译者注：神游称为"滑控钮"）的键盘。
• 3D 和音量 调节条。
• 无线 开关。
• 下屏的 电阻式触摸屏。
• 测量主机旋转方向的 陀螺仪 。
• 测量主机运动状况的 加速度计。
• 一个前置摄像头 和 两个后置摄像头，后者可以拍摄立体照片。
• 一个 红外线收发口，可用于与外设之间的通信。
• 一个 SD 卡槽，作为外部存储。
• 一个标准的 3.5 mm 耳机孔。
• 一个 游戏卡槽，可以读取 3DS、NDSi 和 NDS 游戏卡带。

"新"的增强

如果这还不够的话，New 3DS 在此基础上增加了更多模块。 这包括：

• 两个 新增的肩键 和一个新增的右摇杆（称为"C 摇杆"）。
• 下屏处的 NFC 读取器。
• 一个 红外 LED，用于面部追踪。
• SD 卡槽变为 microSD 卡槽。
• Wi-Fi 无线开关被移除，现在它只能通过软件控制。

为了照顾旧款主机的用户，任天堂也提供了针对旧机型的增强外设，虽然它们中的绝大多数都依靠红外线收发口进行连接。 因此，一次只能使用一个外设。

新任天堂3DS XL和原始3DS的正面视图，请注意它们提供的不同按钮组。

原版3DS的SD卡槽已打开。 这里可以看到两个后置摄像头、SD卡槽和一个音频插孔。 在新3DS中，microSD卡无法在不取下后盖的情况下更换。

然而，并不是所有新 3DS 的增强功能都能通过外设实现。 例如，新 3DS 的面部追踪功能依赖于额外的 ARM11 核心。

内部接口

现在是时候看看这些接口——以及其他接口——的内部连接了。

首先，大量的接口通过 串行外设接口（SPI）协议互联。 主机有四条 SPI 总线，这些总线均可被 ARM9（我假设也包括 ARM7）访问。 ARM11 只能访问它们中的 大部分 。 无论如何，SPI 总线连接以下模块 ：

• 3DS 卡带中的闪存，用于储存游戏存档。
• NDS 的电源管理。
• Wi-Fi 芯片的一部分。
• 触摸屏。
• 音频。
• 麦克风。
• 摇杆。

有趣的是，部分外设具有两个接口，其中一个用于复现旧的 NDS(i) I/O 布局，另一个用于向 3DS 软件提供增强功能。

其次，一个 人机接口设备 (HID) 模块同时连接到 ARM11 和 ARM9 数据总线。 该模块用于处理按键。 数据通过一个 16 位寄存器读取。

接下来，I²C 总线使用了更加复杂的串行通信协议。 它连接到了以下设备 ：

• 前置摄像头，也在 NDSi 模式中可用。
• 两个后置摄像头，右边的摄像头在 NDSi 模式中可用。
• 红外线收发口。
• New 3DS 的 NFC 读取器。
• "QTM"模块，用于 New 3DS 的面部追踪。
• 陀螺仪。
• MCU 芯片，用于连接更多组件的一个独立控制器（下一部分将进行解释）。

最后，有一些 寄存器 用于操作 FIFO 块，这些块又连接到两个相对高速（16 MB/s）的外设 ：

• 内部 eMMC 存储。
• SD 卡槽。

辅助计算机

听起来可能很混乱，但还有更多的硬件需要讨论。 其余部分由一个名为辅助微控制器（MCU）的中间芯片处理 。 这只是一个由NEC设计并由瑞萨制造的微控制器。 具体来说，型号是78K0R，它捆绑了一个专有（但低功耗且相对现代）的处理器和一个ROM。 78K0R存储着由主机操作系统处理的固件，ARM9和ARM11都可以与它交互，其他外设也可以。

MCU芯片专门控制以下设备 ：

• 加速度计。
• LCD屏幕。
• LED指示灯。
• 电源管理。
• 电池电量计和拒绝（是否启用充电电路）。
• Wi-Fi的EEPROM。
• 实时时钟（RTC）。
• 3D滑块和Wi-Fi开关，后者仅在旧款3DS型号上找到。
• HOME键和电源键。

这组设备中的一部分已经可以被主CPU访问。 这是因为MCU还执行监控任务，从而节省了ARM11或ARM9的资源。

紧跟潮流

有了如此庞大的I/O硬件列表，你现在可以看到任天堂是如何努力与智能手机市场竞争的。 这导致了在主机生命周期中部署的有趣服务：

• 相机应用中内置的 二维码扫描器。
• AR 游戏组合：主机包装内附带了"AR 卡"，可以使用机内自带的"AR 游戏组合"进行扫描。 游戏中，静态的任天堂角色将会出现在你的房间里，就像任何传统的增强现实应用一样。
• 脸空中射击：另一个基于相机的游戏，但在该游戏中，玩家的照片将会成为游戏中的角色。 拍摄照片后，玩家需要使用陀螺仪和麦克风对抗他/她的邪恶克隆体。
• Amiibos：使用 NFC 读取器扫描手办并解锁游戏内的奖励，相同的服务也 在 Wii U 中实现。
• 悄然连接：WiiConnect24 的延续，现在可以自动连接到未加密的 Wi-Fi 网络。
• 顺缘连接：自动搜索并连接其他 3DS 主机进行数据交换。 任天堂将其宣传为一种在街上与身边的 3DS 玩家通信的方式。
• 游戏币：携带主机走路即可积攒游戏币，并使用它们解锁游戏中的内容。