基于windows的精确定时技术

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1、基于Windows的精确定时技术(长沙交通学院计算机工程系李湘江)   在工业生产控制系统中，有许多需要定时完成的操作，如：定时显示当前时间，定时刷新屏幕上的进度条，上位机定时向下位机发送命令和传送数据等。特别是在对控制性能要求较高的控制系统和数据采集系统中，就更需要精确定时操作。众所周知，Windows是基于消息机制的系统，任何事件的执行都是通过发送和接收消息来完成的。这样就带来了一些问题，如一旦计算机的CPU被某个进程占用，或系统资源紧张时，发送到消息队列中的消息就暂时被挂起，得不到实时处理。因此，不能简单地通过Windows消息引发一个对定时要求严格的事件。另外，由于在Win

2、dows中已经封装了计算机底层硬件的访问，所以，要想通过直接利用访问硬件来完成精确定时，也比较困难。所以在实际应用时，应针对具体定时精度的要求，采取相适应的定时方法。VC＋＋的时间操作函数　　VC＋＋中提供了很多关于时间操作的函数，利用它们控制程序能够精确地完成定时和计时操作。VC＋＋中的WM_TIMER消息映射能进行简单的时间控制。首先调用函数SetTimer()设置定时间隔，如SetTimer(0,200,NULL)即为设置200ms的时间间隔。然后在应用程序中增加定时响应函数OnTimer()，并在该函数中添加响应的处理语句，用来完成到达定时时间的操作。这种定时方法非常简单，

3、但其定时功能如同Sleep()函数的延时功能一样，精度非常低，只可以用来实现诸如位图的动态显示等对定时精度要求不高的情况。　　在精度要求较高的情况下，如要求误差不大于1ms时，可以利用GetTickCount()函数。该函数的返回值是DWORD型，表示以ms为单位的计算机启动后经历的时间间隔。下列的代码可以实现50ms的精确定时，其误差小于1ms。//起始值和中止值DWORDdwStart,dwStop;dwStop=GetTickCount();while(TRUE){ //上一次的中止值变成新的起始值 dwStart=dwStop; //此处添加相应控制语句　do　{   dw

4、Stop=GetTickCount(); }while(dwStop－50

5、requency);　　BOOLQueryPerformanceCounter(LARGE_INTEGER＊lpCount);数据类型LARGE_INTEGER既可以是一个8字节长的整型数，也可以是两个4字节长的整型数的联合结构，其具体用法根据编译器是否支持64位而定。该类型的定义如下：　　typedefunion_LARGE_INTEGER{　　　struct　　　{//4字节整型数DWORDLowPart;//4字节整型数LONG　HighPart;　　};//8字节整型数　　LONGLONGQuadPart;}LARGE_INTEGER;　　在进行定时之前，先调用QueryP

6、erformanceFrequency()函数获得机器内部定时器的时钟频率，然后在需要严格定时的事件发生之前和发生之后分别调用QueryPerformanceCounter()函数，利用两次获得的计数之差及时钟频率，计算出事件经历的精确时间。下面的程序用来测试函数Sleep(100)的精确持续时间：　　LARGE_INTEGERlitmp;　　LONGLONGQPart1,QPart2;　　doubledfMinus,dfFreq,dfTim;　　QueryPerformanceFrequency(＆litmp);　　//获得计数器的时钟频率　　dfFreq=(double)lit

7、mp.QuadPart;　　QueryPerformanceCounter(＆litmp);　　//获得初始值　　QPart1=litmp.QuadPart;　　Sleep(100);　　QueryPerformanceCounter(＆litmp);　　//获得中止值　　QPart2=litmp.QuadPart;　　dfMinus=(double)(QPart2－QPart1);　　//获得对应的时间值　　dfTim=dfMinus/dfFreq;　　由于Slee