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1 Windows 2000操作系统进行实时控制的解决方案
在Windows 2000操作系统环境中进行实时控制时，根据对定时精度以及实时性要求不同，通常可采用以下几种方法。
1．1 利用Windows系统提供的常规定时器及多媒体定时器
PC机中，最小的定时间隔是55 ms申请一次中断请求。在一般的应用软件开发平台上都提供了一个具有定时功能的Timer控件用于响应这个中断，如C++Builder中的Timer控件，用户可以通过Windows提供的API函数SetTimer和KillTimer来实现定时，但是由于系统时钟的限制，采用这种方式所获得的时钟周期是不会超过55 ms的。同时这些常用的定时器事件也是由消息机制驱动的，定时消息被放在消息队列里与其他消息一起排队，而定时消息的优先权很低，一旦遇到系统比较忙时，就有可能在消息队列里同时阻塞很多条定时消息。Windows系统对定时消息的处理是：当在队列中同时有几条时间消息时，系统就会丢弃其他的时间消息，而仅仅处理其中最后的一条定时消息。由此可见，利用系统提供的定时器只能处理一些对定时精度、实时控制要求不高的情况。另外也可以利用Windows操作系统中mmsystem．dll多媒体扩展库提供的定时器，它是利用设置定时器回调函数TimeSetEvent，定时时间一到，系统就会调用回调函数，从而实现定时。定时回调函数是通过挂接定时中断来实现的，从而避开操作系统的消息驱动机制。采用这种方法最高可以获得1 ms的定时精度。
1．2 利用系统定时中断
利用PC机中8254定芯片产生的中断请求0获得定时间隔。操作系统在工作时，工作时钟主要由PC机的8254时钟芯片提供。8254．共有三个独立的16位计数器，计数器0，1，2的地址分别是40H，41H和42H，43H是控制寄存器的端口地址。其中计数器0为日时钟的中断源，同时也是系统的定时中断源。在系统加电后，：BIOS对8254初始化，设置计数器0的初值为0，脉冲输出方式是方式3(输出方波脉冲)。这样，就可以在输出端得到频率为f=1．913 18 MHz／65 535=18．2 Hz(其中1．913 18 MHz是8254时钟输入端的输入脉冲频率，65 535是16位计数器的计数宽度)的方波输出脉冲作为输出中断频率，即每隔55 ms提起一次中断请求，CPU响应后转入日时钟中断处理程序，即中断请求0的中断服务程序。
通过上面的分析，要想获得高精度的定时时钟，可以通过两步实现：首先，根据需要修改8254计数器0的计数初值，从而改变计数器0的输出时钟中断频率。然后通过修改中断请求0中断服务程序的中断地址，将中断请求0挂接到中断服务程序上。
具体挂接中断服务程序的办法是通过编写WDM驱动程序，修改IDT(Interrupt Descriptor Table)中断描述符表。IDT是定义硬件中断映射的表，其工作原理类似于MS-DOS环境中的中断向量表，它在内存中的地址是从0000：0000开始，每个表项共占4个字节，共有8 192个中断描述符，但是CPU能够利用的只有前面的256个。在Windows 2000操作系统中这些IDT表项及其所对应的中断地址可以通过在SoftICE中执行IDT指令显示出来。当中断到来时，要执行中断服务程序，可以通过将IDT中8号中断对应的中断服务例程地址改为中断服务程序所在的地址。硬件中断发生的时候，CPU就会直接把控制权交到IDT的相应ISR中去运行。
通过修改8254．定时器0的定时初值，并挂接中断服务程序，可以获得一个稳定的时钟中断。但是由于8254定时器除了提供系统的日时钟中断源外，还是系统工作的定时中断源，当把中断请求0挂接到中断服务程序上时，为确保系统稳定工作，必须保存原来系统的中断服务程序地址，当8254计数器0的定时时间达到55 ms时，必须将中断请求8的中断服务程序地址恢复为原来的中断服务程序地址，以完成系统定时需要。这种通过修改中断服务程序地址的方法获得高精度的定时中断，由于涉及到系统工作的定时中断源，一旦处理不当，很容易使系统工作不稳定，严重时会造成系统的崩溃。
1．3 通过对系统CMOS实时时钟编程
Windows 2000操作系统中要获得高精度的定时中断，可以通过修改CMOS实时时钟的方法来获得，即利用PC机的中断请求8来获得。在Pc机中都存在一个CMOS实时时钟芯片，该时钟由于采用的是独立晶振、用独立的电池供电，因此可以永不间断地运行。它的主要功能是为系统提供备用时钟、三个可屏蔽的中断和一个通用的中断输出、可编程方波发生器等。另外，它与操作系统相互独立，修改它的定时中断频率对操作系统工作的影响不大，所以，通过修改CMOS中断频率的办法可获得与前面利用系统定时中断相比较，更可靠、更稳定的高精度定时时钟中断。
PC机的CMOS实时时钟一般采用MC146818芯片，该芯片上包含了一个实时时钟和一个64 B的CMOS内存。在这64个字节的内存中0～0DH是与实时时钟相关的信息，0E～3FH中包含的是关于计算机的硬件配置信息。其中CMOS内存的地址口的地址为70H，数据口的地址为71H。实时时钟有4个状态寄存器A，B，C，D。其中寄存器A主要功能是用来开启、关闭振荡器，并选择不同的输出频率，它的具体位定义如表1所示。寄存器B用来控制实时时钟各种功能的使能状态等。寄存器C与D是只读寄存器，寄存器C主要是提供各种中断状态标志位。因此，当设置好A，B寄存器后，要想读出CMOS内存的数据，只需将要读数据所在内存地址送到70H，再从71H中将数据读出即可，向CMOS内写入数据的过程正好与上面的操作相反。

表2列出了寄存器A的周期性中断速率和方波输出频率，可以看到，通过修改CMOS实时时钟的A寄存器选择不同的方波输出频率，其最大输出速率可达到122μs。与上面利用系统提供的中断请求0相比较，IRQ0是每隔55 ms中断一次，而IRQ8因为用的是自己的晶振，中断频率则要高很多，软件上的实现上同前面利用系统定时中断中的方法相同，即通过编写WDM驱动程序，修改中断描述表(IDT)，然后通过hook挂接中断服务程序，从而抢先实现任务。