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用VC编写基于Windows的精确定时程序

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本文详细介绍了 VC中基于Windows的精确定时的七种方式。

作者:游志宇 来源:VC知识库 2007年10月19日

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方式六:使用多媒体定时器timeSetEvent()函数,该函数定时精度为ms级。利用该函数可以实现周期性的函数调用。如示例工程中的Timer6和Timer6_1。函数的原型如下:

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

  该函数设置一个定时回调事件,此事件可以是一个一次性事件或周期性事件。事件一旦被激活,便调用指定的回调函数, 成功后返回事件的标识符代码,否则返回NULL。函数的参数说明如下:

  uDelay:以毫秒指定事件的周期。
  Uresolution:以毫秒指定延时的精度,数值越小定时器事件分辨率越高。缺省值为1ms。
  LpTimeProc:指向一个回调函数。
  DwUser:存放用户提供的回调数据。
  FuEvent:指定定时器事件类型:
  TIME_ONESHOT:uDelay毫秒后只产生一次事件
  TIME_PERIODIC :每隔uDelay毫秒周期性地产生事件。

  具体应用时,可以通过调用timeSetEvent()函数,将需要周期性执行的任务定义在LpTimeProc回调函数 中(如:定时采样、控制等),从而完成所需处理的事件。需要注意的是,任务处理的时间不能大于周期间隔时间。另外,在定时器使用完毕后, 应及时调用timeKillEvent()将之释放。

  方式七:对于精确度要求更高的定时操作,则应该使用QueryPerformanceFrequency()和 QueryPerformanceCounter()函数。这两个函数是VC提供的仅供Windows 95及其后续版本使用的精确时间函数,并要求计算机从硬件上支持精确定时器。如示例工程中的Timer7、Timer7_1、Timer7_2、Timer7_3。

  QueryPerformanceFrequency()函数和QueryPerformanceCounter()函数的原型如下:

BOOL QueryPerformanceFrequency(LARGE_INTEGER *lpFrequency);
BOOL QueryPerformanceCounter(LARGE_INTEGER *lpCount);

  数据类型ARGE_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:

typedef union _LARGE_INTEGER
{
 struct
 {
  DWORD LowPart ;// 4字节整型数
  LONG HighPart;// 4字节整型数
 };
 LONGLONG QuadPart ;// 8字节整型数

}LARGE_INTEGER ;

  在进行定时之前,先调用QueryPerformanceFrequency()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。下列代码实现1ms的精确定时:

LARGE_INTEGER litmp;
LONGLONG QPart1,QPart2;
double dfMinus, dfFreq, dfTim;
QueryPerformanceFrequency(&litmp);
dfFreq = (double)litmp.QuadPart;// 获得计数器的时钟频率
QueryPerformanceCounter(&litmp);
QPart1 = litmp.QuadPart;// 获得初始值
do
{
 QueryPerformanceCounter(&litmp);
 QPart2 = litmp.QuadPart;//获得中止值
 dfMinus = (double)(QPart2-QPart1);
 dfTim = dfMinus / dfFreq;// 获得对应的时间值,单位为秒
}while(dfTim<0.001);

  其定时误差不超过1微秒,精度与CPU等机器配置有关。 下面的程序用来测试函数Sleep(100)的精确持续时间:

LARGE_INTEGER litmp;
LONGLONG QPart1,QPart2;
double dfMinus, dfFreq, dfTim;
QueryPerformanceFrequency(&litmp);
dfFreq = (double)litmp.QuadPart;// 获得计数器的时钟频率
QueryPerformanceCounter(&litmp);
QPart1 = litmp.QuadPart;// 获得初始值
Sleep(100);
QueryPerformanceCounter(&litmp);
QPart2 = litmp.QuadPart;//获得中止值
dfMinus = (double)(QPart2-QPart1);
dfTim = dfMinus / dfFreq;// 获得对应的时间值,单位为秒

  由于Sleep()函数自身的误差,上述程序每次执行的结果都会有微小误差。下列代码实现1微秒的精确定时:

LARGE_INTEGER litmp;
LONGLONG QPart1,QPart2;
double dfMinus, dfFreq, dfTim;
QueryPerformanceFrequency(&litmp);
dfFreq = (double)litmp.QuadPart;// 获得计数器的时钟频率
QueryPerformanceCounter(&litmp);
QPart1 = litmp.QuadPart;// 获得初始值
do
{
 QueryPerformanceCounter(&litmp);
 QPart2 = litmp.QuadPart;//获得中止值
 dfMinus = (double)(QPart2-QPart1);
 dfTim = dfMinus / dfFreq;// 获得对应的时间值,单位为秒
}while(dfTim<0.000001);

其定时误差一般不超过0.5微秒,精度与CPU等机器配置有关。

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