LabVIEW 深入探索之绝对时间、通用时间和相对时间
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2011-04-29 07:47
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作为一种面向工程应用的编程语言，LV 提供了非常丰富的时间操作函数。

8.X 后又提出了 新的有关时间的数据类型,时间标识 （TIMESTAMP） 时间标识早期通常翻译成“时间戳”， 。

实际上是一种改进型的数值控件， 从时间标识控件所在的控件选板就可以初步判断出， 时间 标识就是特殊的数值控件。

一、时间标识的内存映射 要想真正了解一种数据类型， 首要的问题是要搞清楚该数据类型在内存中或者文件中是如何 存储的。

我们知道数值型控件可以选择控件所包含的数据类型， 比如双精度浮点数、 整型数、 32 位整型数、16 位整型数等等。

时间标识控件是不允许选择它所包含的数据类型的， 这说明时间标识所包含的数据类型是固 定的。

从帮助文件中，我们可以找到时间标识在内存中的存储方式--映射。

LabVIEW 将时间标识保存为一个含四个整数的簇，其中前两个带符号整数（64 位二进 制） 表示自 1904 年 1 月 1 日周五凌晨[01-01-1904 00:00:00]以来无时区影响的所 有秒数。

后两个不带符号整数（64 位二进制）表示小数秒部分。

LV 利用 16 个字节（128 位）表示时间信息，其中前 8 个字节（64 位）由两个 I32 构成， 表示从 0 时刻开始经历过的秒数。

后面 8 个字节为 U64 数据，表示秒的小数部分。

二、时间标识与双精度数之间的相互转换 在时间标识出现以前，经常用双精度数表示从 0 时刻经历过的秒数。

我们知道双精度数所 占的内存空间也是 8 个字节，与时间标识相同。

但是时间标识实际上是定点数，它的小数 点位置是确定的，因此实际上双精度数表示时间与时间标识相比，不如时间标识精确。

采用数值转换函数就可以实现时间标识和双精度数之间的相互转换，如下图所示：
三、强制转换时间标识至数值 既然我们已经知道了时间标识在内存中的存储方式， 我们自然就可以通过强制转换函数分解 出时间标识的两个组成部分，秒和秒的小数部分。

因为时间标识占有 8 个字节的内存空间，并分成前后各 4 个字节，因此可以创建一个簇或 者数组来表示它，下面的例子创建一个簇，包含 3 个元素。

前两个元素表示秒的整数部分， 第 3 个元素表示秒的小数部分。

从上图可以看出，秒的整数部分非常明显。

小数部分就不容易分辨出来了，这要非常了解浮 点数的二进制表示方式才可以。

小数部分虽然有 4 个字节 （64 位） 构成， 但是实际上只有前 8 位 （一个字节） 会发生变化， 这也说明了“获取时间日期（秒）”函数所能达到的最高精度是 1/256 秒。

小数部分的 HEX 进制 0X60 是如何对应 0.375 秒的那？ 0X60 用二进制表示为：0110 0000，所以它表示的小数为： 0*0.5+1*0.25+1*0.125+。

=0.375 四、什么是 0 时刻 当我们从控件选板中建一个新的控件时， 控件此时的值为默认值。

数值型控件的默认值如果 没有重新设置，一般是 0。

时间标识作为特殊的数值控件，当我们新创建时，时间标识控件 的默认值是什么？
从上图可以看出，新创建的时间标识的默认值实际上也是 0.从控件上看，数值 0 对应的时 间为 0，日期不显示。

下面我们修改当前时间控件，把时间修改成 8 点零 1 秒。

从上图可以看出，LABVIEW 中的时间都是从 1904 年 1 月 1 日 8 点开始计算的，这个时 间就是 0 时刻。

我们计算时间时实际上计算的是从此刻开始经历的秒数。

经历过的秒数可 以是负数，表示此时计算的时间在 0 时刻之前。

回过头来再看看帮助文件是如何定义的： LabVIEW 将时间标识保存为一个含四个整数的簇，其中前两个带符号整数（64 位二进 制） 表示自 1904 年 1 月 1 日周五凌晨[01-01-1904 00:00:00]以来无时区影响的所 有秒数。

后两个不带符号整数（64 位二进制）表示小数秒部分。

帮助文件中定义的和我们图中演示的是不同的， 原因在于我们使用的时间是包括时区的， 世 界各地的所在的时区是不同的，因此定义的 0 时刻是无时区影响的。

无时区影响的时间日期，LABVIEW 中称作“通用时间”。

由于我们所使用的计算机操作系统 中的时间日期是包括时区的，所以只有非常特别的场合才会涉及到“通用时间”，绝大多数场 合谈到的都是“绝对时间”和“相对时间” 五、绝对时间和相对时间 数值控件、时间标识、格式化字符串、波形图、波形图表等控件均可以设置为时间格式，设 置为时间时要求我们选择“绝对时间”或者“相对时间”。

所以我们有必要搞清楚什么是“绝对 时间”和“相对时间”。

从 0 时刻开始计时的时间称作绝对时间，我们通常说的“系统时间和日期”指的就是绝对时 间。

“相对时间”在其它编程语言中，称作“时间跨度”，相对时间并不关注开始计时的时刻， 相对时间关注的是两个绝对时间的差值，比如秒数百米赛跑用时几秒，用的就是相对时间。

绝对时间可以用年、月、星期、日、时、分、秒、小数秒来表示，但是相对时间是用日、时、 分、秒、小数秒来表示的，这与我们日常的习惯是有很大区别的。

在日常生活中，我们经常说两年过去，几个月过去了，这样的说法实际上是不精确的。

因为 每年的天数是不固定的， 每个月的天数也是不固定的， 因此无法用年和月表示准确的相对时 间。

只有星期、天、时、分、秒是准确的，每小时为 3600 秒在任何情况下都是成立的，而年、 月与秒之间是无法直接转换的。

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