随着软硬件的飞速发展,计算机技术已经广泛地应用到自动化控制领域,为了实现实时控制,控制程序必须能够精确地完成定时和计时功能。VC提供了很多关于时间操作的函数,下面根据它们精度的不同,分别进行说明。
一般时控函数
VC程序员都会利用Windows的WM_TIMER消息映射来进行简单的时间控制:1.调用函数SetTimer()设置定时间隔,如SetTimer(0,200,NULL)即为设置200毫秒的时间间隔;2.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,用来完成时间到时的操作。这种定时方法是非常简单的,但其定时功能如同Sleep()函数的延时功能一样,精度较低,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,而在精度要求较高的条件下,这种方法应避免采用。
精度时控函数
在要求误差不大于1毫秒的情况下,可以采用GetTickCount()函数,该函数的返回值是DWORD型,表示以毫秒为单位的计算机启动后经历的时间间隔。使用下面的编程语句,可以实现50毫秒的精确定时,其误差小于1毫秒。
DWORD dwStart, dwStop;
// 起始值和终止值
dwStop = GetTickCount();
while(TRUE) { dwStart = dwStop; // 上一次的终止值变成新的起始值 // 此处添加相应控制语句 do { dwStop = GetTickCount(); }while(dwStop - 50 < dwStart); }
高精度时控函数
对于一般的实时控制,使用GetTickCount()函数就可以满足精度要求,但要进一步提高计时精度,就要采用QueryPerformanceFrequency()函数和QueryPerformanceCounter()函数。这两个函数是VC提供的仅供Windows 9X使用的高精度时间函数,并要求计算机从硬件上支持高精度计时器。QueryPerformanceFrequency()函数和QueryPerformanceCounter()函数的原型为:
BOOL QueryPerformanceFrequency(LARGE_INTEGER *lpFrequency);
BOOL QueryPerformanceCounter(LARGE_INTEGER *lpCount);
数据类型LARGE—INTEGER既可以是一个作为8字节长的整型数,也可以是作为两个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;
在进行计时之前,应该先调用QueryPerformanceFrequency()函数获得机器内部计时器的时钟频率。笔者在主频为266、300、333的三种PentiumⅡ机器上使用该函数,得到的时钟频率都是1193180Hz。接着,笔者在需要严格计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和时钟频率,就可以计算出事件经历的精确时间。以下程序是用来测试函数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);
// 获得终止值
QPart2 = litmp.QuadPart; dfMinus = (double)(QPart2 - QPart1); dfTim = dfMinus / dfFreq; // 获得对应的时间值
执行上面程序,得到的结果为dfTim=0.097143767076216(秒)。细心的读者会发现,每次执行的结果都不一样,存在一定的差别,这是由于Sleep()自身的误差所致。
本文介绍了三种定时或计时的实现方法,读者可以根据自己的实际情况进行选择,以达到程序的定时和计时功能。以上程序均在VC 6.0、Windows 98环境下调试通过。
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