Windows下的高精度计时和高频事件的产生

作者：戎亚新
南京航空航天大学仿真与控制实验室

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　　在开发 Windows 下的应用程序时，经常需要用的计时，尤其在一些对时间要求比较高的程序中，计时的精确性是很重要的，本文介绍了两种精确计时的方法，计时的精度可以达到ms级，而且可以认为它是精确的，可以在大多数情况下作为时间的基准。

1. 用API函数::timeGetTime()获取从开机到现在经过的ms数，它的返回类型为DWORD类型，因此它的最大计时长度为2^32ms,约等于49天，::timeGetTime()是一个多媒体函数，所以它的优先级是很高的，一般可以将它看成是精确的。
2. 用查询系统定时器的计数值的方法，用到的API函数是QueryPerformanceCounter、QueryPerformanceFrequency，方法是用当前计数值减去开始计时时刻的计数值，得到计数差值，再除以系统定时器的频率就是计的时间，通常系统定时器的频率非常高，我在 intel845e 的主板上达到了3579545hz，当然对于不同的主板，它的频率是不同的。程序运行的结果 如图一所示：
   
   
   图一

　　这种计时方法要用另外一个线程专门来查询系统定时器的计数值，这就用到了多线程的知识。由于线程的调用是需要处理器时间的，所以在本中，多线程定时器的时间总要落后于多媒体定时器时间。但在中间的任何一个读取时间的时刻都是非常精确的，只是从读取到显示有一个延迟过程。
　　下面讲一下Windows高频事件的产生，还是利用上面两种方法，Windows下有一个多媒体定时器，用法为一组API函数的调用，它们是：

MMRESULT timeBeginPeriod(  UINT uPeriod ) ;

MMRESULT timeSetEvent( UINT uDelay,
                       UINT uResolution,           
                       LPTIMECALLBACK lpTimeProc,  
                       DWORD dwUser,               
                       UINT fuEvent                
);

void CALLBACK TimeProc( UINT uID,      
                        UINT uMsg,     
                        DWORD dwUser,  
                        DWORD dw1,     
                        DWORD dw2      
);

MMRESULT timeKillEvent( UINT uTimerID );
MMRESULT timeEndPeriod( UINT uPeriod );

UINT Timer(LPVOID pParam) 
{
	QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER *)& gl_BeginTime );
	while(gl_bStart)
	{
		QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER *)&gl_CurrentTime );
		If(gl_CurrentTime - gl_BeginTime > 1.0/Interval )
		{
			//定时的事件，比如发送数据到端口，采集数据等
			gl_BeginTime = gl_CurrentTime；
		}
	}
	return 1;
}