Windows 高精度計時與高頻事件產生：timeGetTime、QueryPerformanceCounter 多媒體定時器與多執行緒輪詢法

針對工控、即時資料擷取等需毫秒級甚至微秒級精度的場景，比較三種高精度計時方案，並示範如何產生固定頻率的週期性事件。

方案一：多媒體定時器 timeGetTime

• 回傳開機以來毫秒數（DWORD），最大 49.7 天歸零。
• 優先權高，精度約 1ms，適合一般高精度需求。
• 需連結 Winmm.lib、包含 Mmsystem.h。

DWORD start = timeGetTime();
while (timeGetTime() - start < 1000) { /* 1秒精確延遲 */ }

方案二：硬體效能計數器 QueryPerformanceCounter

• 頻率可達 MHz 級（筆者測試 3.57 MHz），理論精度亞微秒。
• 雙 LARGE_INTEGER 相減除以頻率得秒數。
• 適用於效能分析、基準測試。

LARGE_INTEGER freq, start, now;
QueryPerformanceFrequency(&freq);
QueryPerformanceCounter(&start);
do { QueryPerformanceCounter(&now); }
while ((double)(now.QuadPart - start.QuadPart) / freq.QuadPart < 0.001); // 1ms

方案三：多媒體定時器回呼 timeSetEvent（週期性事件）

timeBeginPeriod(1); // 設定 1ms 解析度
MMRESULT id = timeSetEvent(1, 1, TimerCallback, 0, TIME_PERIODIC);
// TimerCallback(UINT uID, UINT uMsg, DWORD dwUser, DWORD dw1, DWORD dw2)
// 執行週期性任務：資料採集、控制輸出...
timeKillEvent(id);
timeEndPeriod(1);

優點：系統自動排程，精度穩定。缺點：最小間隔 1ms，回呼執行時間必須 < 間隔。

方案四：多執行緒輪詢 QueryPerformanceCounter（突破 1ms 限制）

UINT __stdcall TimerThread(LPVOID) {
    LARGE_INTEGER freq, last, now;
    QueryPerformanceFrequency(&freq);
    QueryPerformanceCounter(&last);
    while (g_bRun) {
        QueryPerformanceCounter(&now);
        if ((double)(now.QuadPart - last.QuadPart) / freq.QuadPart >= g_interval) {
            // 產生高頻事件
            last = now;
        }
        // Sleep(0) 讓出時間片或忙等待
    }
    return 0;
}

• 可產生 < 1ms 間隔事件（理論上限為硬體計數器頻率）。
• 缺點：執行緒調度延遲可能導致事件遺漏，頻率越高遺漏機率越大。
• 適合產生高頻隨機訊號、即時模擬而非硬性控制迴路。

測試 Sleep(100) 實際誤差

以 QueryPerformanceCounter 量測 Sleep(100) 實際耗時，發現誤差約 ±1~2ms，驗證高精度計時器必要性。