超级任天堂

超级任天堂（スーパーファミコン，Super Nintendo Entertainment System），简称超任、SFC、SNES，是由游戏公司任天堂继红白机后开发的16位元家用游戏机。超级任天堂于1990年11月21日在日本开始发售，北美于1991年8月13日发售，欧洲于1992年4月11日发售。手柄改进之处在于第一次加入了肩部按键L/R，并形成了ABXY四个按键的手柄布局。超级任天堂全球累计销量为4910万台。超级任天堂的下一代产品为任天堂64。

## 历史

为了与日本流行的家用电脑竞争，NEC家用电子产品于1987年推出了PC Engine，世嘉于1988年推出了Mega Drive。这两个平台后来于1989年在北美推出，分别为TurboGrafx-16和Sega Genesis。这两个系统都建立在16位架构上，并在8位NES上提供了进阶的图形和声音处理能力。然而，世嘉的主机花了几年时间才取得成功。1987年9月9日，当时的任天堂社长山内溥在《京都新闻》说明超级任天堂的发展情况。1988年8月30日在接受《TOUCH》杂志采访时，宣布开发电子游戏《超级玛利欧兄弟4》（即后来的《超级玛利欧世界》）和《勇者斗恶龙V》。该杂志和艾尼克斯都对它产生浓厚的兴趣，超级任天堂游戏机于1988年11月21日和1989年7月28日向日本媒体展示。

超级任天堂由时任任天堂开发第二部部长，亦是红白机的设计师上村雅之设计，于1990年11月21日在日本发行，售价为25,000日元。随着超级任天堂超过同世代其他家用机的竞争对手并成为立竿见影的成功，任天堂确立自己作为日本游戏机市场的领导者的地位。任天堂的成功部分归功于第三方开发商，包括卡普空、科乐美、特库摩、史克威尔、光荣和艾尼克斯。

超级任天堂在北美以199美元的价格发布新设计版本，并于1991年8月23日开始限量贩售，全国官方发行日期为1991年9月9日。随后在1992年4月于英国和爱尔兰发行，而多数PAL区的主机都使用日本版本超级任天堂的设计。

超级任天堂上的任天堂游戏很少，但这些游戏很受欢迎。在日本最初只有《超级玛利欧世界》和《F-Zero》，其中《F-Zero》和1个月后发行的《飞行俱乐部》是结合Mode 7和伪3D渲染处理技术下所设计出来的游戏。

### 32位时代后

1994年11月Rare发布《超级咚奇刚》其特点是在图形工作上能渲染3D模型和纹理。凭借精致的图形，流畅的动画和高水准的音乐，在1994年的最后的45天总共售出610万份使其成为当时在短时间内销量最快的游戏产品。这款游戏为超级任天堂上几乎无法呈现的效果，然而Rare实现了，这种效果在接下来世代的家用游戏机市场成为游戏开发主流。根据TRTS的报导，1996年12月美国最畅销的五款游戏中有两款是超级任天堂游戏。

1997年10月，任天堂在北美以99美元的价格发售超级任天堂的新型号“New-Style Super NES”同时附赠《超级玛利欧 耀西岛》游戏一同贩售。New-Style Super NES缺少S-Video和RGB输出，但比起其前身更为轻薄。

任天堂于1999年停止在北美生产超级任天堂主机，最后一款游戏《金属之光 Director's Cut》于2000年11月29日发行。

2001年上市的第六世代掌上型游戏机Game Boy Advance具备完全支援超级任天堂游戏的图像处理能力，任天堂及其他第三方厂商决定将一部分的游戏移植至Game Boy Advance平台。2003年9月30日，因必要零件停产导致采买困难，日本停止生产游戏主机。2005年Wii可以通过Virtual Console进行下载超级任天堂游戏。2007年10月31日，因重要的零件短缺而停止主机维修服务。2016年3月3日，3DS、3DS XL可通过eShop取得超级任天堂游戏。2019年9月4日任天堂官方宣布精选的超级任天堂游戏引入任天堂Switch Online。

## 规格

### 技术规格

超级任天堂为16位家用游戏机结合执行平铺和类比3D效果的图形和声音协处理器，32,768种颜色的和8声道ADPCM音讯。通过电路板内部的12块芯片提升超级任天堂的各项能力

### 主机规格

- 中央处理器CPU: 理光5A22 65C816的16位元CPU
- 运行速度: 分为1.79MHz、2.68MHz、3.58MHz
- RAM: 128KB DRAM
- VRAM: 64 kB main RAM 512 + 32 bytes sprite RAM 256 × 15 bits palette RAM
- ARAM: 64 kB
- 图像处理器PPU：S-PPU1 和 S-PPU2
- 分辨率依游戏而有所不同，其中256x224较为多数，大致分为下列几种
- 256×224, 512×224, 256×239
- 512×448, 512×478, 512×239
- 像素: 70的PPI
- 色彩: 32,768色（15 bpp）
- 画面: 最大四枚BG
- BG 字元大小： 32×32 - 128×128
- BG 区：1,024×1,024
- FPS影格率
- 绝大多数游戏为 60.0988138974405 Hz
- 极少数 (例子：《星际火狐》《Doom》)利用游戏卡匣额外放置的Super FX强化芯片以提升图像的处理能力来运行游戏FPS为 50.0069789081886 Hz
- 声音: S-DSP （DSP）和 S-SMP （SPC700 内核）频率 1.024 MHz
- RAM: 64KB SRAM（连接到 S-DSP）
- 声音取样率: 32.768kHz
- 同时发音数: 8声道
- 16-bit stereo PCM （ADPCM）
- AV 输出：RGB21端子、S 端子、RF端子
- 主机尺寸：200mm（宽）×242mm（长度）×72mm（高度）
- 重量：约600克

### 卡匣

- 游戏容量系根据游戏卡带而有所不同，官方推出的卡匣容量为 0.512 MBit ~ 48 MBit（如:时空幻境 幻想传奇）之间。包括程序代码、图象和声音数据。
- 用来保存记录的静态随机存取内存（S-RAM），使用电池维持。
- 10.5/21MHz RISC CPU（Super FX）用来在游戏中执行3D多边形或其他特效。
- 一个数学核心处理器（DSP1）用于处理一些包含大量物理计算的游戏（飞行俱乐部），或者作为保护装置（超级玛利欧赛车）。
- 其他用来提高游戏运行速度、增强图像效果或者对ROM中数据进行保护的定制芯片。

## 硬件细节

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- 超级任天堂的标志

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- 超级任天堂的主板

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- 超级任天堂的主板背面

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- 超级任天堂的主机背面

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- 超级任天堂的主机后方接口

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- 超级任天堂Jr.

### 处理器

中央处理器（CPU）型号为 Ricoh 5A22，该芯片为16位WDC 65C816微型处理器的衍生版本。在NTSC区域中，其速度为3.58 MHz，但是在处理复杂图形时，其运行速度减慢至2.68 MHz或1.79 MHz.

主CPU采用65c816，是一枚8/16位元的CPU，是基于6502改进而来的，它有一个可以如同6502一样运行的仿真模式。毫无疑问，任天堂曾经期望让超任兼容红白机的游戏，但是因为成本问题被迫放弃了。

这枚CPU有24位的地址总线和8位的数据总线，支持16MB的寻址空间。它有一个计算器和两个寄存器，可以在8元位或16元位模式之间切换。

地址空间分割成256块，每块大小为64KB，另外也有一种寻址模式可以把整个地址空间视为一个连续的区块。0号块是栈专用的，一些寻址模式、中断和复位向量都存放在这里，栈的指针宽度为16位。

6502有一个叫做“ZERO-PAGE”的寻址模式，可以让1字节长度的地址在指令中直接指定内存的最初256字节，这样可以让一些双字节的指令提高运行速度。65c816扩展了这个模式，可以通过16位直接页寄存器转到0号块的任何部分。

还有一些能将块指定为资料库寄存器的其他寻址模式，能起到缩短代码长度并加快运行速度的作用。

在同一时间内，代码通常只在一个单独的块中运行。当前的块编号储存于一个8位的可编程块寄存器中。有一些能让呼叫其他块中子程序或者直接跳到其他块里的代码的命令。

65c816的运行速度是3.58MHz，不过当CPU尝试读写其他硬件时，这些硬件能临时将CPU的速度降到2.58MHz甚至1.56MHz。实际上，卡匣里的程序常常是高速和低速ROM的混合体，只能在2.58MHz的速度下访问低速的ROM。

65c816能对128K的工作内存和在卡匣中可能存在的其他内存直接响应，而显存和声音内存则不行。

### 声音处理

辅助CPU采用一颗由索尼设计和制作的SPC700，是一个8位的CPU核心，很接近6502，但有一些不同的寻址模式和复数/分割指令，与一个定制的数字声音信号处理器共同整合在一个模块中。SPC700和65c816通过一个4路双向通道（8位I/O端口）通讯。SPC700有自己独立的64K内存，可以用来存储声音采样或者从65c816下载的程序。

CPU有一个内建的64K ROM开机码，用来通过65c816从游戏ROM里载入更多的复杂程序或者采样数据。这个ROM可以关闭，以存储开机码的64K RAM来代替它的工作。

声音数字信号处理器（Sound DSP）只能播放压缩的声音采样。这种使用一固定比率的压缩算法，可以将16个16位声音采样压缩成8字节加一字节标题的形式。一个采样的最小单位是一个区块，区块的标题字节包含一个移位和一个过滤值（算法解压信息），再加上一个最后区块标记和一个循环标记。循环标记仅仅在最后区块标记存在时才使用。

在同一时间内，最多允许有8个声音通道同时播放声音采样，每个声音通道都有单独的左右声道音量和频率的调节。每个通道都可以定义一个硬件音量调节，并各自设定其回声效果，不过复合的回声效果必须受制于一个8路的FIR声音分流器。一个通道的声音输出可以用来调整在数字序列上的下一个声音通道的频率。

DSP也有一个白噪音源，可以播放一个替代采样数据的声音通道。所有的8个音源连同回声数据最后都混合到一个双通道的主音量控制下。

DSP有3个间隔定事器，头两个运行在8KHz下，最后一个是64KHz。游戏通常只使用三个中的一个来输出一个恒定的音乐回放频率。

### 图象显示

超任有一个256块的15位色调色板，允许在同画面上显示32768色中的256色。不过游戏可以在某一帧中改变色块，再加上硬件的色彩值追加/减少和整体亮度调节，可以很容易地将屏幕上的色彩增加到数千之多。

### 像素

超任全部的图象数据都是由色块构成的，一个色块由8×8的像素组成，每个像素则占用2、4或者8位，允许由4、16或者256色构成。

详细地说，超任的硬件本身是按平面格式存储色块数据的，一个像素的头一位数据存储在一起，第二位数据存储在一起，依次类推，就象一个1位的8×8纵深像素区块序列一样。

如果色块用在背景数据里的话，每个色块都将关联一个3位的调色板起始数据地址。程序员可以从系统调色板里选择每个色块的色彩。活动块只能使用4位深度（16色）的色块，但每个活动块都有自己的调色板起始地址。

## 手柄及配件

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- 零售包装及配件

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- 日本版的手把

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- 北美版的手把

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- 欧洲版的手把

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- 专用的视讯端子

超任手柄的数据在主机和手柄之间连续传输，游戏可以选择其中某一个位元来读取，或者由主机里一个定制的芯片来自动读取手柄里每个帧的值，而让游戏来读储存在寄存器里的值。

超任的手柄有一方向键和8功能键，分别是A、B、X、Y、L、R、选择和开始。

## 区域限制

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- 截然不同的两种超级任天堂卡匣接脚

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- 日本版与欧洲版的超级任天堂卡匣统一外型

## 周边商品、选购品

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- 超级任天堂鼠标

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- 超级任天堂光线枪

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- Super Game Boy

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- Super Game Boy 2

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- Satellaview初始机型
- 二键的鼠标（Super Famicom Mouse）：1992年7月14日发售，最初用来支援同步发行的《玛利欧绘图》游戏。
- 步枪外型的光线枪（Super Scope，在欧洲和澳洲称为“Nintendo Scope”）：1992年于北美和PAL区发售（日本于1993年6月21日发售），可以对着屏幕射击，大约有10个游戏支援。
- 五人游戏接口（Super Multitap）：由Hudson Soft开发并在1993年发售的转接器，如果游戏支援，最多可以让五个人同时游玩。
- Super Game Boy (外设)：1994年6月14日发售的Game Boy转接卡匣，可以让用户在超任上玩彩色的Game Boy游戏（Game Boy Color专用卡匣除外）。
- Super Game Boy 2：1998年1月30日在日本发售的第二代Game Boy转接卡匣，新增一个联机线插孔，可以和Game Boy进行联机游戏（不包括Game Boy Color专用卡匣）。
- 卫星讯号接收器（Satellaview）：可以接收在日本地区经由卫星讯号传送的多媒体内容并存储在与设备一同配套的记忆用模块。当初任天堂以“自宇宙前来的游戏”作为宣传，由于宣传不足（多数人误以为接受信息必须付高额费用）加上该硬件套装价格过于昂贵，导致这个计划在很短的时间内就遭到淘汰。
- 外加磁盘机：盗版厂商推出非经官方允许外加于主机上的磁盘机（内置转换器和内存），以磁盘片代替卡匣游玩游戏（超级任天堂只有推出以卡匣为媒介），并把游戏依照其内存容量主要分为4Mb、8Mb、10Mb、12Mb、16Mb、24Mb、32Mb、48Mb。一张4Mb的游戏需要一片磁盘片，一款16Mb游戏需要两张磁盘片，一款24Mb与32Mb的游戏分别需要三张及四张磁盘。部分外加磁盘机不能将卡匣中的ROM抽取出来除存至磁盘片中，因此厂商先以专用器材将卡匣资料转录至CD-ROM，再将CD-ROM转售至各零售店，零售店再将指定的游戏从CD-ROM复制到磁盘片中贩售，这些都属盗版行为。顾客可以数港元一张的价钱购买已含有游戏的磁盘（此为香港售价）。磁盘机需要先读取磁盘片资料至磁盘机以后才能执行游戏，如游戏容量较大，则需要多张磁盘片储存，所以读取游戏至磁盘机中需要较长时间。虽然读取消耗较长时间，但以磁盘片玩游戏较卡匣便宜，因而带动磁盘机的流行。附带一提，由于卡匣的资料读取不完全，导致转写至磁盘上的资料也异常的情形时有所闻（例如游戏过程取得的道具无法记忆等）。外加磁盘机在台湾、香港广为流行，许多游戏开始被非法转录至磁盘片上复制流通，但也形成在台湾、香港SFC热卖的现象。后期的磁盘机甚至可以接上网络线，将所有磁片Image储存于一台电脑主机Server进行管理，游戏时以下载方式丢给Client端的SFC进行游戏。

## 影响

超级任天堂在全球共售出约4910万台。尽管仍是这一世代中售出最多的游戏机，但世嘉 Mega Drive与NEC PC Engine的有力竞争使超级任天堂未能获得前代FC主机独占家用主机市场8到9成的成绩。超级任天堂在16位元主机市场中偏晚的贩售日期给予其他竞争者先一步抢占市场的机会，其中最大的挫败发生在北美市场，Mega Drive在以性能击败了较迟在美扎根的FC主机后拥有整整两年的时间经营市场，以至做为追赶者的超级任天堂直到最后都无法在市占率上超过对方。但在日本本土及欧洲市场，超级任天堂依然稳稳地占据者主机的主导地位。

## 基本资料

- 头衔：超级任天堂
- 别称：Super Famicom、Super Nintendo Entertainment System
- 域：上：日版游戏机（Super Famicom）标志、下：欧美版游戏机（Super Nintendo Entertainment System）标志
- 开发者：任天堂开发第二部
- 制造商：任天堂
- 类型：家用游戏机
- 产品世代：第四世代
- 生命周期：1990年－2003年
- 中央处理器：理光 5A22
- 媒体：卡匣
- 控制器输入：2个手把
- 线上服务：Satellaview（日本）、XBAND（美国）
- 销售量：全球：4,910万部、日本：1,717万部、北美：2,335万部、其他：858万部
- 最畅销游戏：超级玛利欧世界（2061万套）
- 前任：红白机
- 继任：任天堂64