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Windows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。
SetTimer()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，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
DWORD dwStart, dwStop ;
dwStop = GetTickCount();
while(TRUE)
{
dwStart = dwStop ; // 上一次的中止值变成新的起始值
do {
dwStop = GetTickCount() ;
}while(dwStop － 50 < dwStart) ;
}
QueryPerformanceFrequency()和QueryPerformanceCounter()
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。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：
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);
// 获得计数器的时钟频率
dfFreq = (double)litmp.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。
使用多媒体定时器
微软公司在其多媒体Windows中提供了精确定时器的底层API支持。利用多媒体定时器可以很精确地读出系统的当前时间，并且能在非常精确的时间间隔内完成一个事件、函数或过程的调用。利用多媒体定时器的基本功能，可以通过两种方法实现精确定时。
1.使用timeGetTime()函数
该函数定时精度为ms级，返回从Windows启动开始所经过的时间。由于使用该函数是通过查询的方式进行定时控制的，所以，应该建立定时循环来进行定时事件的控制。
2. 使用timeSetEvent()函数
利用该函数可以实现周期性的函数调用。函数的参数说明如下：
uDelay：延迟时间；
uResolution：时间精度，在Windows中缺省值为1ms；
lpFunction：回调函数，为用户自定义函数，定时调用；
dwUser：用户参数；
uFlags：标志参数；
TIME_ONESHOT：执行一次；
TIME_PERIODIC：周期性执行。
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lpFunction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。
下面这段代码的主要功能是设置两个时钟定时器，一个间隔是1ms，一个间隔是2s。每执行一次，把当前系统时钟值输入文件“cure.out”中，以比较该定时器的精确度。
//定义1ms和2s时钟间隔，以ms为单位
#define ONE_MILLI_SECOND 1
#define TWO_SECOND 2000
//定义时钟分辨率，以ms为单位
#define TIMER_ACCURACY 1
UINT wTimerRes_1ms,wTimerRes_2s；//定义时间间隔
UINT wAccuracy; //定义分辨率
UINT TimerID_1ms,TimerID_2s; //定义定时器句柄
//打开输出文件“cure.out”
CCureApp::CCureApp():fout(“cure.out”, ios:
ut) {
// 给时间间隔变量赋值
wTimerRes_1ms = ONE_MILLI_SECOND;
wTimerRes_2s = TWO_SECOND;
TIMECAPS tc;
//利用函数timeGetDevCaps取出系统分辨率的取值范围，如果无错则继续
if(timeGetDevCaps(＆tc,sizeof(TIMECAPS))==TIMERR_NOERROR) {
//分辨率的值不能超出系统的取值范围
wAccuracy=min(max(tc.wPeriodMin, TIMER_ACCURACY),tc.wPeriodMax);
timeBeginPeriod(wAccuracy); //调用timeBeginPeriod函数设置定时器的分辨率
InitializeTimer(); //设置定时器
}
}
CCureApp:: ～CCureApp()
{
fout <<“结束时钟”<< endl; //结束时钟
// 删除两个定时器
timeKillEvent(TimerID_1ms);
timeKillEvent(TimerID_2s);
timeEndPeriod(wAccuracy); // 删除设置的分辨率
}
void CCureApp::InitializeTimer()
{
StartOneMilliSecondTimer();
StartTwoSecondTimer();
}
// 1ms定时器的回调函数，类似于中断处理程序，一定要声明为全局PASCAL函数，否则编译会有问题
void PASCAL OneMilliSecondProc(UINT wTimerID, UINT msg,DWORD dwUser,DWORD dwl,DWORD dw2)
{
static int ms = 0; // 定义计数器
CCureApp ＊app = (CCureApp ＊)dwUser;
DWORD osBinaryTime = GetTickCount(); // 取得系统时间,以ms为单位
app－>fout<<＋＋ms<<“:1ms:”; //输出计数器值和当前系统时间
}
// 加装1ms定时器
void CCureApp::StartOneMilliSecondTimer()
{
if((TimerID_1ms = timeSetEvent(wTimerRes_1ms, wAccuracy，
(LPTIMECALBACK) OneMil liSecondProc, // 回调函数
(DWORD)this， // 用户传送到回调函数的数据
TIME_PERIODIC)) == 0) //周期调用，只使用一次，用TIME_ONESHOT
{
AfxMessageBox(“不能进行定时！”, MB_OK | MB_ICONASTERISK);
}
else //不等于0表明加装成功，返回此定时器的句柄
fout << “16ms 计 时:” << endl;
}
利用系统定时中断
在PC机中采用了可编程定时/计数芯片8253，计数器0工作在方式3，用OUT0产生时钟信号。OUT0作为中断请求信号接可编程中断控制器8259A的IR0（系统中IRQ0）。由于fCLK≈1.19MHz,TCLK≈840ns,因此8253初值为65536时，大约每840ns×65536≈55ms中断一次。可以读取计数器的当前计数值，计数器值每减一，代表时间840ns,另加上计数器是否计满的判断，则可计算出时间的精确值。
8253的6种工作方式的设置是在初始化时用输出指令写控制字来实现的，其中，方式0为在结束计数时中断。
调用VC＋＋运行库函数clock(),可以获得本次程序运行由处理器用去的ms时间，由此可判断出计数器是否计满。具体程序代码如下：
// 延时函数
void Ddelay(unsigned long n)
{
unsigned long Told;
unsigned long nn,old_Clock, new_Clock, low, high, v_8253;
unsigned long old_8253, new_8253, int_Time;
// nn单位: 840ns
nn =(unsigned long)((float)n＊1000/840);
// 锁定8253计数值
_outp(0x43,0x00);
// 读取8253计数值
low = _inp(0x40);
high = _inp(0x40);
v_8253 = low ＋ 256 ＊ high;
old_8253 = v_8253;
old_Clock=clock();
Told=old_Clock;
int_Time=0;
while(int_Time < nn) {
_outp(0x43,0x00);
low = _inp(0x40);
high = _inp(0x40);
v_8253 = low ＋ 256 ＊ high;
new_8253 = v_8253;
new_Clock=clock();
if(old_8253< new_8253 ＆＆ new_Clock－Told< 55) int_Time=(old_8253－new_8253)＋ ((new_Clock－old_Clock)/55＋1)＊65536lu;
else
int_Time=(old_8253－new_8253)＋ ((new_Clock－old_Clock)/55) ＊ 65536lu;
Told=new_Clock;
}
}
