Family Computer：修订间差异

2025年12月6日 (六) 21:27的最新版本

红白机（Family Computer^[1]）是任天堂于 1983 年 7 月 15 日推出的家用游戏机。在日本国内的简称及略写为 “ファミコン”（Famicom）、“FC”。当时的发售价格为 14,800 日元。

此前，任天堂通过在国内外推出便携式游戏机 “Game & Watch”（游戏 & 手表），获得了约 40 亿日元的利润，成功推动了该业务发展。随后，任天堂投入这笔利润研发出了红白机。在同一时期推出的游戏机中，红白机创下了最高出货量纪录；在日本，销售家用游戏机及游戏软件的店铺甚至被称为 “ファミコンショップ”（红白机商店），其商标已达到被普遍用作通用名称的程度，认知度极高，并且对出版、音乐等其他行业也产生了影响。

在日本境外，中华民国（台湾地区）和香港地区也推出了部分符合当地规格的机型。另一方面，在北美洲的美国和加拿大、欧洲的欧共体成员国（当时）、澳大利亚以及韩国^[2]，任天堂则以 “Nintendo Entertainment System”（任天堂娱乐系统，简称：NES）的名义推出了机型，其主要规格与红白机相同。

2003 年，红白机主机的出货工作已全部完成，但部分游戏软件仍在后续推出的游戏机上推出了复刻版本（详见 #复刻版）。

历史

1983年7月15日 - 正式发售。
1984年10月 - 将手柄的AB键从橡胶材质的方形按键，改为塑料材质的圆形按键。
1986年
- 1月6日 - 在日本经济新闻社主办的“日经·年度优秀产品奖”中，于《日经产业新闻》评选的文化·体育用品·杂货类别中荣获优秀奖项。
- 2月21日 - 发售周边设备“红白机磁盘系统（ファミリーコンピュータディスクシステム）”，该设备应用了比当时的ROM卡带容量更大的快闪磁盘（クイックディスク）技术。
1993年 8月24日 - 在“红白机太空世界93（ファミコンスペースワールド93）”展会上，展示了搭载AV接口的新型号红白机。
- 12月1日 - 搭载AV接口的红白机正式发售。
1995年 4月1日 - 随着电子设备周边市场环境的变化，将新型红白机（ニューファミコン）的出货量下调至数万台。
2003年 5月30日 - 宣布停止生产红白机。
- 9月25日 - 搭载AV接口的红白机停止生产，原因包括零部件采购困难等。
2007年10月31日 - 终止红白机的官方维修支持受理服务。
2012年6月 - 终止搭载AV接口红白机的官方维修支持受理服务。
2023年9月21日 - 在计算机娱乐协会主办的“日本游戏大奖2023”中，荣获经济产业大臣奖。

日本累计出货量变化

自创下最高销量纪录的《超级马里奥兄弟（スーパーマリオブラザーズ）》于1985年发售之后，1985年至1986年期间的红白机年出货量达到历史峰值。

1983年 - 44万台
1984年5月末 - 100万台
1984年 - 211万台
1985年 - 579万台
1986年 - 969万台
1987年3月23日 - 1001万台
1987年 - 1147万台
1988年8月 - 1200万台
1988年 - 1306万台
1989年3月末 - 1342万台
1989年11月 - 1400万台
1989年 - 1422万台
1990年3月末 - 1460万台
1990年5月末 - 1515万台
1990年8月 - 1539万台
1991年3月末 - 约1600万台
2004年3月末 - 1935万台

硬件

研发历程

当时，研发团队将目标设定为：让家用游戏机具备不逊于彼时热门街机《大金刚》（ドンキーコング）的性能。研发工作于1981年10月或11月前后启动，由当时因街机业务收缩而闲置的研发第二部（以上村雅之为核心的街机研发团队）负责推进。在研发正式启动前不久，科乐美（コレコ）公司曾向任天堂提交了科乐美Vision（コレコビジョン）的原型机，研发第二部的技术人员对该原型机的性能感到十分惊讶，并将其作为后续待开发产品的参照蓝本。

这款游戏机的研发代号最初为“电视游戏”（テレビゲーム），此后又经历了“青年电脑”（ヤングコンピュータ）等多次变更，过程颇为曲折。关于“家庭电脑”（ファミリーコンピュータ）这一名称的由来，有说法称是上村雅之的妻子所取，但上村本人否认了这一说法，并证实实际名称由他自己拟定，而其妻子则为该机型取了简称“FC”（ファミコン）。

当时任天堂为该产品制定的销售战略与设计理念包含以下5个核心要点：

低价定位: 设定消费者易于购买的价格，方便家长为孩子购置。

重视软件: 持续推出丰富多样的游戏软件，始终为用户提供新颖的游玩体验。

重视设计师: 即便并非计算机领域的专业人士，设计师也能通过使用开发支持工具完成游戏设计工作。

观赏性强: 除实际游玩者外，仅通过观看画面，旁观者也能获得乐趣。

操作简便: 仅需十字方向键与两个功能按键，用户即可边看屏幕边轻松操控游戏角色。

正是基于上述理念，为实现既满足设计师自由创意，又让玩家与观众均能获得满足感的目标，研发过程中最终剔除了游戏功能无关的部分，专注于打造游戏专用主机。相较于通用计算机，这一聚焦使得该机型实现了性能的提升。

低价定位

时任任天堂社长的山内溥，最初提出了 “将主机价格控制在 1 万日元以内” 的要求^[3]。以此为依据，上村雅之等人所在的硬件开发团队采取了彻底降低制造成本的策略。举例来说，主机附带的控制器并未采用雅达利（アタリ）的摇杆式设计，而是选择了十字键式设计^[4]。此外，最初计划让控制器通过接口与主机连接，但为了降低成本，最终省去了接口，改为将控制器直接固定在主机上。

高性能

20世纪80年代前半期，家用游戏机的普及率仍较低，当时普遍存在挪用通用IC芯片^[5]的情况。其结果是，多数游戏机不仅画面分辨率较低（约为100×100）、色彩数量也仅有几种，甚至难以实现画面滚动功能。即便在个人电脑领域，当时也尚处于起步阶段，尽管价格高昂，中央处理器（CPU）和内存的限制却十分严格，在图形与音效方面，更是仅维持最低限度的规格配置。

与之相对，任天堂为了让家用游戏机能够媲美街机的游戏体验，以当时热门街机游戏《大金刚》的主板为参考，开发了多款针对游戏功能优化的定制IC（集成电路）。社长山内溥要求这些定制IC具备“其他公司需要1年甚至3年才能仿制出同等性能”的技术壁垒。

任天堂采用的定制IC由理光（Ricoh）公司生产，选择理光主要基于以下背景：

曾在三菱电机参与任天堂 “彩色电视游戏 15” 后续游戏机专用大规模集成电路（LSI）开发的八木广满，之后跳槽至理光。理光于 1980 年涉足半导体业务，因此与任天堂存在业务关联。
理光在 1981 年 4 月斥资 75 亿日元，于大阪府池田市建成了定制 IC 专用工厂，但由于缺乏业绩，始终无法获得客户，陷入经营困境。
理光当时已预判到机械式复印机将向电子化方向发展，并为此配备了最新的半导体设备与技术团队。不过，复印机电子化进程需要较长时间，因此理光仍有余力承接新的半导体设计业务。
当时以美国为中心，个人电脑市场正快速扩张，日本的半导体制造商都卷入了被称为 “DRAM 战争” 的主存储元件高速化、大容量化技术竞争中。而理光并非专业半导体制造商，因此未受到此次竞争的影响。

起初，任天堂希望将街机中常用的 Z80 芯片作为定制芯片的基础 CPU，但理光提议采用其已有望从洛克威尔（Rockwell）公司获得授权的 6502 芯片。理光给出的理由包括：“与 Z80 的授权谈判需要相当长的时间，可能导致开发周期延长”；“采用 6502 芯片，芯片面积仅为 Z80 的 1/4，在成本上更具优势，且 6502 在日本国内普及率较低，其他公司难以仿制”。任天堂经过验证后认为，“相比占用面积较大的 Z80，将音源电子电路与 6502 集成到同一块定制 LSI 中，可解决成本降低的问题”，且 “与新设计的图像显示处理器兼容性更好”，最终决定采用 6502 芯片。

在确定定制芯片的规格时，任天堂还纳入了宫本茂等游戏设计师的需求。起初，上村雅之等人设计的芯片方案被发现会导致游戏机最终售价过高，因此需要采取削减可用色彩数量、降低音源性能等措施以减少制造成本，而最终的色彩规格等细节则由宫本茂确定。

此外，有说法称，任天堂曾向理光承诺 “2 年内保证采购 300 万台（定制 LSI）”，从而成功压低了定制 LSI 的价格，但山内溥本人否认了这一说法。另有记载，针对任天堂 “希望以 2000 日元单价采购” 的要求，理光回应称 “若能保证 100 万台的生产量，则可满足该价格；若低于此数量，则无法实现”。

尽管受成本因素影响，该定制芯片的 CPU 速度和内存容量受到限制，通用性较低，但凭借搭载了 “游戏表现力所需且成本负担相对较小”^[6] 的周边电路功能，其表现力成功超越了由通用部件构成的硬件。正是由于在图形方面的专项优化设计，《超级马里奥兄弟》等游戏即便与 20 世纪 80 年代前半期的街机游戏相比，也能以高帧率呈现出毫不逊色的画面效果。

在当时，家用游戏机普遍仅能发出蜂鸣声与噪音，甚至无法完整播放旋律，而（该定制芯片）同时搭载 PSG 标准音源与 PCM 音源的设计，在当时无疑是一项创新性突破。

机身外壳

关于机身外壳以暗红色与白色为基调的配色方案，曾有说法称这是 “在塑料材质中选择了成本最低的种类” 的结果。但根据红白机（Family Computer）开发者上村雅之的表述，实际情况是：暗红色是当时任天堂社长山内溥喜爱的颜色，也与他当时所戴围巾的颜色一致，采用暗红色这一决定是根据社长指令确定的。除暗红色之外的其他颜色及整体设计，则由设计师负责决定。此外，在机身外壳的材质方面，最初选定的是成本较低的钢制机身，但由于钢制材质过于脆弱，最终改用了强度更优的 ABS 树脂材质塑料。

控制器、麦克风

1 号手柄（Controller I）：配备 START 键与 SELECT 键。

（该主机）配备两个手柄，手柄上设有十字键、A 键、B 键及其他按键，通过线缆与主机本体相连。与后来家用游戏机采用 “将手柄线缆连接到主机外壳外露接口” 的可拆卸设计不同，该主机为降低成本，手柄线缆无法从主机上拆卸。手柄线缆在主机内部连接到主板的小型接口，缠绕在防脱落支柱上后，再从主机后部的密封圈引出，因此两个手柄始终与主机保持连接状态。手柄侧面设有一圈凸起，主机两侧则设有凹槽，不使用手柄时，可将二者嵌合以收纳手柄。若因故障等原因需要更换手柄，需用螺丝刀拆解主机 —— 按照当时玩具行业的常规做法，这类维修本应寄回厂商处理，但由于该主机供不应求，且玩具店希望尽快完成维修以促进游戏卡带销售，实际维修多在门店直接更换手柄。此外，也存在用户自行更换手柄的情况，市面上还单独销售包含按键在内的手柄外壳配件。

通常情况下，家用游戏机若配备多个手柄，一般不会区分 “1 号用”“2 号用”，而是使用多个规格相同的手柄；但该主机的 1 号手柄与 2 号手柄在按键数量等规格上存在差异。

2 号手柄（Controller II）：中央上部设有麦克风的输入孔，左上方配有调节灵敏度的音量滑块。

十字键、A 键、B 键是游戏过程中的主要操作按键，两个手柄均配有这三组按键。在程序设计上，十字键通常用于控制角色或光标上下左右移动；A 键多用于执行攻击等主要操作，或确认光标选中的选项；B 键则多用于防御等辅助操作，或取消已确认的选项。这种 “横向板状机身，左侧设十字键、右侧设多个功能键” 的设计，成为了此后游戏机手柄的原型。

供 1 号玩家使用的手柄被称为 “Controller I（1 号柄、I 柄）”，除上述按键外，还设有 START 键和 SELECT 键。其典型用法为：在标题画面中，按 SELECT 键选择游戏类型及难度，按 START 键开始游戏；游戏过程中按 START 键则暂停游戏。也就是说，在典型的双人游戏中，只有 1 号玩家能够操作游戏的开始与暂停。不过，这种操作逻辑仅是当时的标准程序设计，也有部分游戏为这两个按键分配了其他功能。需要注意的是，为避免游戏中误触，START 键和 SELECT 键比 A 键、B 键更小且凹陷设计，因此不适合在游戏中快速连按。

供 2 号玩家使用的手柄被称为 “Controller II（2 号柄、II 柄）”，与 1 号手柄相比，它没有 START 键和 SELECT 键，取而代之的是一个麦克风（以下简称 “话筒”）。话筒旁设有音量调节滑块，滑块向右滑动时话筒灵敏度提高，滑至最左侧时话筒关闭。但该音量调节滑块故障较多，例如每次滑动时会产生明显噪音，或滑至最左侧后话筒仍无法关闭。若话筒未处于关闭状态，它拾取的声音会经过放大后从电视扬声器输出；此外，尽管不具备语音识别功能，但游戏软件可判断是否有超过一定分贝的声音输入 ^[7]。不过，由于不同生产时期的主机对 “话筒开启 / 关闭” 的判定逻辑相反，因此据称很难让该功能在游戏中有效发挥作用。开发团队在设计时，曾设想未来可将话筒作为一种新的玩法，实现类似卡拉 OK 的语音互动功能，因此在其中一个手柄中内置了这一组件。从外观上看，话筒区域似乎有 23 个孔，但实际上只有左上角的 1 个孔是贯穿至内部的真实开孔，其余均为模拟开孔的装饰设计。

除主机附带的两个手柄外，玩家也可使用连接在主机正面扩展接口上的外部手柄。外部手柄主要由任天堂以外的厂商生产，既有在原装手柄基础上增加连射功能等设计的产品，也有采用与原装手柄不同的摇杆造型的产品。由于该主机的原装手柄无法拆卸，连接外部手柄后，理论上会有三个手柄可用，但绝大多数游戏会将外部手柄的操作判定为 “原装 1 号手柄的操作”。仅有部分支持 3 人或 4 人同时游玩的游戏，会将外部手柄的操作与原装手柄的操作区分对待。

若将十字键算作 4 个按键，1 号手柄的总按键数为 8 个。与之后推出的游戏机手柄相比，这个按键数量并不算多；即便在当时，也比不上阿尔卡迪亚（Arcadia）、Intellivision 等配备数字小键盘的手柄，但在无数字小键盘的手柄中，已属于按键数量较多的类型。

早期生产的手柄，其 A 键和 B 键采用方形硅胶材质，无法实现快速连按；此外，若玩家采用被称为 “挤按”的方式用力按压按键，还可能导致按键陷入机身无法回弹。因此，从 1984 年 10 月生产的批次开始，厂商对按键进行了改良，将其更换为耐用性更强的圆形塑料按键 ^[8]。不过，1 号手柄的 START 键和 SELECT 键并未进行此次改良，仍保持硅胶材质。另外，部分生产批次的手柄线缆为灰色；还有过这样的情况：厂商单独销售配备圆形塑料按键的手柄，并建议用户更换旧款手柄。而主机的 RF 开关则始终保持黑色设计。

游戏卡带

游戏卡带为长方形，下部左右两侧设有凹槽。开机前，需将想要游玩的卡带插入主机的卡槽，完全插紧后再打开电源开关。游玩结束后，应先关闭电源，再将主机的卡带弹出杆（说明书中称 “弹出键”）向卡带方向滑动，此时卡带的凹槽部分会被主机向上顶起，卡带便会弹出，其结构设计如此。

根据说明书指示，需在关闭电源后使用弹出功能，并轻轻拔出卡带，但也可无需使用弹出键而直接用手拔出（事实上，AV 规格的红白机已省略了弹出键）。任天堂特意加入弹出机制，是基于 “这一设计或许能让孩子们感到有趣” 的判断。

此外，任天堂发售的游戏卡带标签最初采用全软件统一的图案，设计风格保持一致；后来改为印有与包装盒相同的插画，最终如同第三方厂商的产品一样，标签设计不再统一。

卡带的颜色因作品而异，部分卡带除颜色外还采用了独特的设计。尤其值得一提的是，IREM（伊莱姆）的卡带搭载了 LED 灯，通电时会亮起，这一独特的趣味设计作为特例获得了任天堂的认可。采用大容量 ROM 的作品，其卡带本身也会更大。卡带颜色与尺寸参差不齐的原因，是部分软件厂商自行生产卡带所致。

卡带的包装形式通常为：纸质包装盒内装有树脂材质的内托，内托中收纳卡带本体与说明书等物品^[9]。极早期发售的软件没有内托，卡带直接收纳在与卡带尺寸大致相同的包装盒中，但这类早期软件在再贩时均改为了带内托的包装形式。

包装盒的尺寸因厂商和软件而异：部分比标准尺寸略小；也有部分软件因附带大型说明书或卡带之外的配件，而采用了更大的包装盒。大容量卡带同理，会搭配相应的大型包装盒。此外，南梦宫、太东、光荣等厂商还采用了塑料材质的硬盒包装。

ROM 容量方面，首发游戏《大金刚》（1983 年）为 192 千比特（24 千字节），最大容量的作品是《金属战士荣耀》（1991 年），达 8 兆比特（1 兆字节）。

需要说明的是，家用游戏机主机与游戏软件分离的 “ROM 卡带可更换式” 设计，其先驱是 1976 年仙童半导体（Fairchild Semiconductor）发售的 “Video Entertainment System”^[10]。

游戏卡带的清洁方法

游戏软件的说明书中通常会标注以下注意事项：“请勿触碰端子部分，避免沾水”“请勿使用稀释剂、汽油、酒精等挥发性油类擦拭”。当端子接触不良时，可将家用录像机（VHS）或磁带播放机专用的清洁液（磁头用）浸湿棉签，轻轻擦拭卡带侧的接点，再用干棉签擦干接点上残留的液体，此方法可能会改善接触不良的问题。

早期的标签设计

如前所述，任天堂早期游戏卡带所共有的独特标签图案，其水平直线的右侧部分呈三角波形状，恰似将根号（√）旋转 180 度后的样式。此外，构成图案的线条下方采用条纹设计，呈现出立体视觉效果。这类标签大多以银色为背景，印有与卡带本体同色的线条，但也存在例外情况。该图案在复古游戏领域堪称红白机（FC）的标志性设计，广为人知；在红白机发售 40 周年临近的 2022 年 12 月，任天堂已为其提交商标申请。

这一图案主要用于卡带售价为 3800 日元的时期，自价格上调至 4500 日元前后起便停止使用。即便是早期推出的游戏，其后续生产批次的标签也已更换为与包装盒一致的插画样式。具体而言，1984 年 10 月发售的《恶魔世界》（デビルワールド）之前的产品，部分批次仍保留该独特标签图案，但例外的是，光线枪系列卡带并未采用这一设计。

此外，当时与任天堂关系密切的哈德森（Hudson），其早期卡带也使用了风格相似的简约标签，但图案并非三角波，而是以 “H u” 字样为造型，与任天堂的标签设计有所不同。该设计一直沿用至 1985 年 4 月发售的《冠军跑路者》（チャンピオンシップロードランナー），而哈德森实际开发的《4 人对战麻将》（1984 年 11 月）则未采用上述任何一种设计。此后（包括同日发售的《F1 赛车》（F1 レース）在内），所有以任天堂名义发行的游戏均开始使用印有包装盒插画的标签。

同样由哈德森参与开发的《家庭 BASIC》（ファミリーベーシック，1984 年 2 月），其卡带标签虽与任天堂的设计类似，线条下方带有条纹，但采用了水平直线局部凹陷的独特样式，并未呈现根号状造型。后续机型《家庭 BASIC V3》（1985 年 2 月）延续了类似设计，但线条改为正断层般的斜切形状。此外，两款红白机机器人专用游戏（1985 年 7-8 月）的标签虽印有小型机器人面部图案，但仍保留了与《家庭 BASIC》风格相近的条纹线条设计。

音源

Family Computer（FC，即红白机）的内置音源是其定制LSI芯片（RP2A03）的一项功能。该音源所演奏的背景音乐（BGM），虽然比早期电子游戏那种“滴滴”作响的简单蜂鸣音（beep音）具有明显更丰富的表现力，但与FM音源等相比仍显得较为原始，呈现出一种独特的电子音色，这种音色也成为人们对FC游戏声音印象的重要组成部分。

需要指出的是，该音源并非通常意义上的PSG（Programmable Sound Generator）。狭义上的PSG一般指AY-3-8910芯片或其兼容产品，而FC所采用的pAPU（pseudo Audio Processing Unit）属于完全不同的设计，因此不应归类为PSG。

以下将介绍其技术规格及在实际游戏中的使用方式：

脉冲波（矩形波）发生器 — 2路

可切换占空比：3:1、1:1、1:3、1:7
音量可设为15级
虽然支持简单的衰减音（envelope）功能，但功能较弱；绝大多数游戏软件通过软件实时调节音量，以实现更细腻的动态表现
音域约为A1–G9（54.6 Hz 至 12.4 kHz）
主要用于主旋律和副旋律

三角波发生器 — 1路

使用4位波形
音量在规格上为固定值，但存在一个与DPCM通道相关的近似bug的行为，会导致音量略有变化
音域约为A0–A11（27.3 Hz 至 55.9 kHz）
与理想三角波相比，其波形明显失真，带有强烈的个性色彩，反而形成了FC音色的独特辨识度
许多所谓的FC兼容机并未准确还原FC三角波的这些特性

由于上述音量控制较为粗糙，三角波常被用于低音贝斯线；但在高频区域，其音色接近正弦波，因此也常用于模拟木管乐器类的旋律。此外，通过软件实现的滑音（portamento）效果，有时也被用作合成鼓声（synth drum）^[11]。

噪声发生器 — 1路

可切换伪白噪声（white noise）与短周期噪声（short-period noise）
支持频率调节及15级音量设定
白噪声多用于爆炸、打击等音效
在音乐中则常用于模拟鼓组或踩镲（hi-hat）等打击乐元素^[12]
短周期噪声具有金属质感的音色
值得注意的是，在最早期的FC主机（手柄按键为方形橡胶材质）上，即使指定短周期噪声，实际输出的仍是普通白噪声

DPCM通道 — 1路

属于一种PCM音源。考虑到FC于1983年发售，当时即便在专业音乐领域，PCM合成器也极为罕见，因此FC搭载DPCM可谓非常超前。不过，受限于成本，其音质较差^[13]
寄存器为7位宽，但最低位在硬件层面被忽略，因此实际上是以6位精度进行Δ调制（delta modulation）的PCM
再生频率（播放速度）可在16档中调节，这些档位并非线性比例，而是按音阶设定，依次为：C D E F G A B C D F G A C E G C（每遇到C即升高一个八度）
最初主要用于播放采样音效，但由于卡带容量有限且采样数据体积较大，直到FC生命周期后期才被更广泛地使用^[14]
在音乐方面，常用于发出短促的底鼓（bass drum）、通鼓（tom-tom）及其他打击乐器音色^[15]

Key-off计数器

上述各输出通道均配备Key-off计数器。当向计数器写入数值后，系统会以设定的帧率为基准，使该通道持续发声指定长度的时间，并可通过标志位检测发声是否结束。

此功能主要面向音效设计，在写入后立即开始计时。尽管各通道拥有独立的计数器且不会自动同步，使用案例不多，但仍有一些软件将其用于BGM中的音符时长管理^[16]。

混音器（Mixer）

FC主机与卡带之间的连接器包含一组模拟音频输入与输出引脚。

在普通卡带中，这两个引脚被直接短接，使得主机输出的音频信号原样返回主机内部。而在搭载扩展音源的特殊卡带中，这两个引脚未被短接，卡带会将主机送来的音频信号与自身扩展音源的信号混合后再返回主机，从而实现音源扩展^[17]。

最终返回主机的音频信号会进一步经过RF调制后输出。由于RF调制电路及元件随主机生产批次不同而有所差异，即使是同一型号的FC，不同个体在音量平衡、高频响应等方面也可能存在差异。此外，RF调制过程本身会显著削弱高频成分。因此，在部分追求高保真音质的游戏原声带录制中，会使用经过改装的主机——直接从RF调制前的模拟信号节点提取音频进行录制^[18]。

MMC（多存储体控制器）

由于FC（Family Computer）包含I/O在内的地址空间仅有64KB，因此从中后期开始，为了突破内存容量限制，各种技术手段被陆续采用。磁碟系统（Famicom Disk System）的推出也可视为这一趋势的一部分。

其中应用最为广泛的方法便是 MMC（Multi-Memory Controller，多存储体控制器）。MMC是一种门阵列芯片，内置于游戏卡带中，用于将程序ROM和字符（图形）ROM划分为多个“存储体”（bank），并根据需要动态切换。仅实际投入使用的MMC芯片就有至少6种类型。除了支持对PPU（图像处理单元）的增强功能（如控制卷轴方向）外，部分MMC还集成了电池供电的备份存储器，以及可触发中断的定时器计数器（常用于光栅卷轴等高级特效）。

这种通过卡带内附加芯片扩展主机功能的设计思路，后来也被任天堂沿用于Game Boy平台，并以 MBC（Memory Bank Controller）的形式继续发展。

此外，多家第三方厂商也开发了与MMC功能类似的定制IC，例如科乐美（Konami）的VRC系列芯片等。

详细规格

主机的内存架构曾被评价为“拥有足以应对复杂游戏的巨大空间”。其设计在权衡成本与性能的基础上，明确放弃了通用性，转而专注于游戏用途。主内存以通过ROM卡带提供应用程序为前提，由16Kbit的SRAM构成。

音源方面，支持可调节占空比的矩形波、噪声、三角波以及DPCM，相较当时搭载低价通用音源芯片^[19]的硬件，具备更强的表现力；此外，卡带侧还可通过扩展插槽与主机音频混合，进一步实现音源扩展。

主机采用定制芯片直接生成NTSC信号，并能对包含精灵（sprite）在内的图形元素进行彩色控制。这种设计，配合同期发售的软件阵容，使其在运行角色众多、实时动态激烈的游戏中，相较于采用通用芯片构建的低价计算机或游戏机，展现出显著优势^[20]。

具体规格如下：

采用ROM卡带（cartridge）方式，可更换游戏内容。
CPU：理光制造 RP2A03（基于MOS 6502架构，移除了BCD运算功能，增加了声音用DAC及DMA传输功能的定制芯片，主频1.79MHz，8位）。
音源：pAPU（如前所述，集成于CPU内部，详见下文）。
视频PPU：理光制造 RP2C02
- 支持光栅检测（通过0号精灵的显示行触发）。
工作RAM：2KB（即16Kbit SRAM）
VRAM：2KB（即16Kbit SRAM）
显示分辨率：256×240像素（含不可见区域）
- 实际通过RF输出时，上下边缘数行无法正常显示，有效可视区域约为224行^[21]。因此，主机在设计上允许VRAM虚拟画面上下边缘出现异常图像。在模拟器中因无此限制，常将垂直分辨率设为224（2的整数次幂），以隐藏这些异常内容^[22]。
主电路板（中期型号）
色彩表现能力：说法不一，介于52至56色之间（取决于计数方式）
- 并非通过RGB指定颜色，而是直接生成NTSC信号。虽然参数有64种组合，但实际结构为：（12种有彩色相 + 2种无彩色系）× 4种（不同饱和度与亮度组合）。由于部分无彩色重复，导致总色数呈现“不完整”的特点。
- 《Family BASIC》说明书标注为52色。
同屏最大发色数：25色
- 精灵与背景（BG）各自拥有4个调色板，每个调色板含4色，其中1色为所有调色板共用（精灵中为透明色）。总计：8调色板 × 3独立色 + 1共用色 = 25色。
精灵（对象）：
- 尺寸：8×8 或 8×16 像素
- 单屏最多显示64个（水平方向最多8个）
- 可定义64种精灵图形图案
- 支持水平/垂直翻转
- 可设定显示于背景前或后
背景画面（BG）：
- 内部逻辑画面为256×240，可配置为2个画面（通过卡带内附加VRAM最多支持4画面）
- BG图块（tile）同样为8×8像素，共256个，但拥有独立于精灵的字符集
- 色彩以16×16像素区块为单位，通过调色板指定
- 内部将256×240区域划分为4个并排的逻辑画面，通过滚动寄存器选择其中256×224区域显示。但主机内置VRAM仅支持2个画面，因此需通过卡带内部接线决定是横向还是纵向映射（即选择横卷轴或纵卷轴）。部分卡带甚至支持软件切换方向（参见下文MMC部分）。另有卡带通过内置额外VRAM，实现全部4画面使用；甚至有卡带将字符ROM直接用作256×224的显存区域^[23]。
- 受上述限制影响，若不使用卡带扩展功能而试图实现四向卷轴，当向镜像方向滚动时，屏幕边缘会出现背景图块重绘的闪烁现象。
PPU限制：无法同时进行电视信号输出与背景画面更新。通常在VSYNC（垂直同步）期间更新背景，但每次VSYNC中断中最多只能更新32个图块。因此，像《巫术》（Wizardry）这类需全屏重绘以实现伪3D视角的游戏，会暂时停止视频输出（发送消隐信号），趁机完成整屏绘制——导致每次画面刷新时全屏闪烁。当然，若程序能容忍画面撕裂（tearing），则可不受此限。
接口与开关：
- AC适配器接口、RF输出接口
- 发售初期未配备复合视频（Composite Video）输出端子，因当时支持该接口的电视机较少。但可通过在主板视频信号线上加装放大电路并引出线路，轻松实现复合视频输出。
- 不支持RGB输出（需加装第三方专用电路板改造）。
- 1ch / 2ch频道选择开关（用于RF输出）、游戏/电视切换开关
  - 初期机型无此说明，后期随附漫画手册《这就是Family Computer!! Family Computer篇》进行功能介绍。
- 15针扩展接口：可连接摇杆、键盘、光线枪等，为任天堂独有规格（除早期机型外均附带保护盖）。
- 卡带弹出开关、电源开关（滑动式）、复位按钮、两个控制器接口（位于主机内部）
  - 复位按钮用于重新开始游戏，与切断电源重启不同，它能在一定程度上保留RAM中的数据，内部处理机制亦有差异。因此，部分游戏支持在不断电的前提下，通过复位快速从先前关卡继续游戏（即时续关）。
外形尺寸：宽150mm × 深220mm × 高60mm
重量：620g

↑ 在任天堂的官方表述中，是依据日本工业标准（JIS）当时的书写规则（→长音），将 “コンピュータ”（计算机）末尾的长音省略未写。
↑ 在韩国，该产品并非由任天堂发售，而是由现代电子产业（现为SK海力士）推出，并采用了韩国独有的名称“康宝”（Hyundai Comboy）。
↑ 不过，由于山内溥在该主机研发之前就曾表示 “玩具售价若不低于 1 万日元就卖不出去”，因此上村雅之等人的研发团队在山内提出明确要求之前，就已将 9800 日元（的定价）纳入考量。
↑ 除价格因素外，（采用直连式控制器设计）还有一个原因是为了实现 “即便孩子不小心踩到，也不易损坏” 的结构。
↑ 为其他家用电脑开发的（芯片），以及电视的频道显示 IC 等。
↑ 尽管数量不多但已可选择的音源波形、ΔPCM（差分脉冲编码调制）的搭载、通过调色板可选择的颜色数量等。
↑ 利用该功能（指手柄麦克风功能）的主要游戏包括《轰炸海湾》（バンゲリングベイ）、《星星星》（スターラスター）、《武田的挑战书》（たけしの挑戦状）、《塞尔达传说》（ゼルダの伝説）、《哆啦 A 梦（哈德森版）》（ドラえもん（ハドソン版））、《星际战士》（スターソルジャー），以及 Family Basic V3（家庭基础编程器 V3）的示例程序《心》（ハート）等。尤其在红白机（ファミコン）40 周年 “红白机国民投票” 第 5 回 “提到‘使用麦克风’会想到哪款游戏？” 评选中，《武田的挑战书》以 33.8% 的得票率获得第 1 名。
↑ 在同世代的硬件产品中，世嘉（セガ）也在其 SG-1000II 游戏机上进行了类似的按键改良。
↑ 部分游戏包装中还会附赠厂商的宣传传单或调查问卷明信片。
↑ 日本首款 ROM 卡带可更换式家用游戏机是卡带愿景（Cassette Vision）。若包含借鉴了日本国外技术的日本国内机型，则存在更早的产品。
↑ 在《星之卡比梦之泉物语》中，主要被用于副旋律。
↑ 在《勇者斗恶龙IV》的「神秘祠堂」曲目中，通过将白噪声轻柔地叠加在旋律线上，巧妙地模拟了管风琴的送风噪声效果，在移植版的作品中，同一曲目虽有管弦乐编曲等形式，但并未体现出对管风琴的刻意模仿或强调。。
↑ 20世纪80年代前半，正是一个连史蒂维·旺德（Stevie Wonder）都要到1984年才首次在雷·库兹韦尔（Ray Kurzweil）的实验室接触到PCM合成器（Kurzweil K250）的时代。
↑ 早期的应用实例之一是《斯巴达克斯X》（Spartan X）中的语音。
↑ Sunsoft 的《Raff World》（ラフワールド）中，DPCM 被用于播放采样录制的合成贝斯音色。 Konami 的《Top Gun: Dual Fighters》（トップガンデュアルファイターズ）和《Super Contra》（スーパー魂斗羅）则将其用于 BGM 中的“管弦乐重击音效”（orchestra hit）。在《Super Mario USA》（スーパーマリオUSA）中，DPCM 被用来重现原 Famicom Disk System 版《梦工厂心跳大冒险》（夢工場ドキドキパニック）中由磁碟机硬件生成的合成音效。《捣蛋天狗》（暴れん坊天狗）在显示最高分时的 BGM 完全仅由 DPCM 采样音构成。而在《Battletoads》（バトルトード）中，通过软件控制直接播放完整的 7 位 PCM 音频，实现了 DPCM 的发声。
↑ 在模拟器或兼容机等未能正确实现该寄存器、标志位及计数器的环境中，使用这些功能所生成的音效可能会出现音色偏差，或者导致BGM无法正常播放等问题。
↑ 利用该扩展音频功能的设备和作品包括：磁碟系统（Famicom Disk System）的波形存储器音源；部分科乐美（Konami）游戏所采用的附加音源，例如《恶魔城传说》（悪魔城伝説）和《魍魉战记MADARA》（魍魎戦記MADARA）中使用的VRC6芯片，以及《拉格朗日点》（ラグランジュポイント）中集成于VRC7芯片内的双运算单元（2-operator）FM音源（关于VRC芯片，请参见下文MMC部分）；部分南梦宫（Namco）游戏所采用的Namco 163附加音源，如《数字恶魔物语女神转生II》（デジタル・デビル物語女神転生II）；搭载于MMC5芯片中的附加音源，用于《Just Breed》（ジャストブリード）等游戏；部分Sunsoft游戏所采用的Sunsoft 5B附加音源，例如《Gimmick!》（ギミック!）； Jaleco的《燃烧吧!! 职业棒球》（燃えろ!!プロ野球）中会“说话”的裁判员语音；以及Benesse Corporation（倍乐生公司）教育产品“Study Box”（スタディボックス）等。
↑ 由EGG MUSIC RECORDS发行的FC（红白机）原声音乐专辑等。
↑ 相比之下，竞争对手产品所采用的AY-3-8910或SN76489等音源芯片，仅能输出三个固定占空比的矩形波通道和白噪声。而FC音源不仅支持可调节占空比的矩形波，还内置了ΔPCM（Delta PCM）功能，这两点在声音表现力上形成了显著的优势。
↑ 当时许多竞品以及低价位的计算机，即使具备精灵（sprite）功能，每个角色也只能指定单一颜色，且无法实现平滑卷轴（smooth scrolling）等效果；而高价位、高分辨率的机型则往往没有精灵功能，其图形处理完全依赖CPU，在当时属于极为沉重的负担。此外，那个时代主流设备的显示色数通常仅为8色至16色。
↑ 上述情况适用于LCD电视或PC的电视采集卡等能够显示画面边缘的环境。而在普通CRT（阴极射线管）电视机上，并非所有扫描线都会被完整显示，因此实际可见的画面范围可能会进一步缩小。
↑ 《最终幻想》（任天堂版）：从本页面内的视频中可以明显看出，画面的上下边缘各8行未被显示。
↑ 《After Burner II》（《火狐二号》/《空中决战II》）等。

[1] 在任天堂的官方表述中，是依据日本工业标准（JIS）当时的书写规则（→长音），将 “コンピュータ”（计算机）末尾的长音省略未写。

[2] 在韩国，该产品并非由任天堂发售，而是由现代电子产业（现为SK海力士）推出，并采用了韩国独有的名称“康宝”（Hyundai Comboy）。

[3] 不过，由于山内溥在该主机研发之前就曾表示 “玩具售价若不低于 1 万日元就卖不出去”，因此上村雅之等人的研发团队在山内提出明确要求之前，就已将 9800 日元（的定价）纳入考量。

[4] 除价格因素外，（采用直连式控制器设计）还有一个原因是为了实现 “即便孩子不小心踩到，也不易损坏” 的结构。

[5] 为其他家用电脑开发的（芯片），以及电视的频道显示 IC 等。

[6] 尽管数量不多但已可选择的音源波形、ΔPCM（差分脉冲编码调制）的搭载、通过调色板可选择的颜色数量等。

[7] 利用该功能（指手柄麦克风功能）的主要游戏包括《轰炸海湾》（バンゲリングベイ）、《星星星》（スターラスター）、《武田的挑战书》（たけしの挑戦状）、《塞尔达传说》（ゼルダの伝説）、《哆啦 A 梦（哈德森版）》（ドラえもん（ハドソン版））、《星际战士》（スターソルジャー），以及 Family Basic V3（家庭基础编程器 V3）的示例程序《心》（ハート）等。尤其在红白机（ファミコン）40 周年 “红白机国民投票” 第 5 回 “提到‘使用麦克风’会想到哪款游戏？” 评选中，《武田的挑战书》以 33.8% 的得票率获得第 1 名。

[8] 在同世代的硬件产品中，世嘉（セガ）也在其 SG-1000II 游戏机上进行了类似的按键改良。

[9] 部分游戏包装中还会附赠厂商的宣传传单或调查问卷明信片。

[10] 日本首款 ROM 卡带可更换式家用游戏机是卡带愿景（Cassette Vision）。若包含借鉴了日本国外技术的日本国内机型，则存在更早的产品。

[11] 在《星之卡比梦之泉物语》中，主要被用于副旋律。

[12] 在《勇者斗恶龙IV》的「神秘祠堂」曲目中，通过将白噪声轻柔地叠加在旋律线上，巧妙地模拟了管风琴的送风噪声效果，在移植版的作品中，同一曲目虽有管弦乐编曲等形式，但并未体现出对管风琴的刻意模仿或强调。。

[13] 20世纪80年代前半，正是一个连史蒂维·旺德（Stevie Wonder）都要到1984年才首次在雷·库兹韦尔（Ray Kurzweil）的实验室接触到PCM合成器（Kurzweil K250）的时代。

[14] 早期的应用实例之一是《斯巴达克斯X》（Spartan X）中的语音。

[15] Sunsoft 的《Raff World》（ラフワールド）中，DPCM 被用于播放采样录制的合成贝斯音色。 Konami 的《Top Gun: Dual Fighters》（トップガンデュアルファイターズ）和《Super Contra》（スーパー魂斗羅）则将其用于 BGM 中的“管弦乐重击音效”（orchestra hit）。在《Super Mario USA》（スーパーマリオUSA）中，DPCM 被用来重现原 Famicom Disk System 版《梦工厂心跳大冒险》（夢工場ドキドキパニック）中由磁碟机硬件生成的合成音效。《捣蛋天狗》（暴れん坊天狗）在显示最高分时的 BGM 完全仅由 DPCM 采样音构成。而在《Battletoads》（バトルトード）中，通过软件控制直接播放完整的 7 位 PCM 音频，实现了 DPCM 的发声。

[16] 在模拟器或兼容机等未能正确实现该寄存器、标志位及计数器的环境中，使用这些功能所生成的音效可能会出现音色偏差，或者导致BGM无法正常播放等问题。

[17] 利用该扩展音频功能的设备和作品包括：磁碟系统（Famicom Disk System）的波形存储器音源；部分科乐美（Konami）游戏所采用的附加音源，例如《恶魔城传说》（悪魔城伝説）和《魍魉战记MADARA》（魍魎戦記MADARA）中使用的VRC6芯片，以及《拉格朗日点》（ラグランジュポイント）中集成于VRC7芯片内的双运算单元（2-operator）FM音源（关于VRC芯片，请参见下文MMC部分）；部分南梦宫（Namco）游戏所采用的Namco 163附加音源，如《数字恶魔物语女神转生II》（デジタル・デビル物語女神転生II）；搭载于MMC5芯片中的附加音源，用于《Just Breed》（ジャストブリード）等游戏；部分Sunsoft游戏所采用的Sunsoft 5B附加音源，例如《Gimmick!》（ギミック!）； Jaleco的《燃烧吧!! 职业棒球》（燃えろ!!プロ野球）中会“说话”的裁判员语音；以及Benesse Corporation（倍乐生公司）教育产品“Study Box”（スタディボックス）等。

[18] 由EGG MUSIC RECORDS发行的FC（红白机）原声音乐专辑等。

[19] 相比之下，竞争对手产品所采用的AY-3-8910或SN76489等音源芯片，仅能输出三个固定占空比的矩形波通道和白噪声。而FC音源不仅支持可调节占空比的矩形波，还内置了ΔPCM（Delta PCM）功能，这两点在声音表现力上形成了显著的优势。

[20] 当时许多竞品以及低价位的计算机，即使具备精灵（sprite）功能，每个角色也只能指定单一颜色，且无法实现平滑卷轴（smooth scrolling）等效果；而高价位、高分辨率的机型则往往没有精灵功能，其图形处理完全依赖CPU，在当时属于极为沉重的负担。此外，那个时代主流设备的显示色数通常仅为8色至16色。

[21] 上述情况适用于LCD电视或PC的电视采集卡等能够显示画面边缘的环境。而在普通CRT（阴极射线管）电视机上，并非所有扫描线都会被完整显示，因此实际可见的画面范围可能会进一步缩小。

[22] 《最终幻想》（任天堂版）：从本页面内的视频中可以明显看出，画面的上下边缘各8行未被显示。

[23] 《After Burner II》（《火狐二号》/《空中决战II》）等。

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