MCS-51單片機(jī)可以簡單的將P1口的第2位獨立操作，如P1.2=0；P1.2=1，就是這樣把P1口的第三個腳（BIT2）置0置1。對于32位ARM MCU 我們可以像51單片機(jī)一樣單獨的對某個端口的某一個IO單獨操作嗎？答案是可以的。并且這樣就引入了“位帶操作”的概念。簡而言之，為了能夠?qū)崿F(xiàn)單獨的位控制，所以就有了位帶這樣的操作機(jī)制。

ARM Cortex-M3處理器采用哈佛結(jié)構(gòu)，可以使用相互獨立的總線來讀取指令和加載/存儲數(shù)據(jù)。指令代碼和數(shù)據(jù)都位于相同的存儲器地址空間，但在不同的地址范圍。程序存儲器，數(shù)據(jù)存儲器，寄存器和I/O端口都在同一個線性的4 GB的地址空間之內(nèi)。這是Cortex-M3的最大地址范圍，因為它的地址總線寬度是32位。此外，為了降低不同客戶在相同應(yīng)用時的軟件復(fù)雜度，存儲映射是按Cortex-M3處理器提供的規(guī)則預(yù)先定義的。

ARM Cortex-M3的自帶的系統(tǒng)外設(shè)也占用了一些地址空間。如GD32F1x0系列設(shè)備的存儲映射，包括指令代碼、SRAM、外設(shè)和其他預(yù)先定義的區(qū)域。為了簡化外設(shè)的地址譯碼，每個外設(shè)分配的地址空間都是1KB。

為了實現(xiàn)位帶操作，我們可以設(shè)置GD32的位帶別名區(qū)。對象可以是SRAM、I/O外設(shè)空間，從而實現(xiàn)對這些地方的某一位的操作。這樣就可以把代碼縮小、速度更快、效率更高也更安全。

在尋址空間（32位地址是 4GB）的另一地方，取個別名區(qū)空間，從這地址開始處，每一個字（32BIT）就對應(yīng)SRAM或I/O的一位。這樣，1MB SRAM就可以有32MB的對應(yīng)別名區(qū)空間，就是1位膨脹到32位（1BIT 變?yōu)?個字）。我們對這個別名區(qū)空間開始的某一字操作，置0或置1，就等于它映射的SRAM或I/O相應(yīng)的某地址的某一位的操作。

支持了位帶操作后，用戶可以使用普通的加載/存儲指令來對單一的比特進(jìn)行讀寫。Cortex-M3處理器提供了兩個支持位帶操作的區(qū)域。其中一個是SRAM區(qū)的最低1MB范圍，第二個是片內(nèi)外設(shè)區(qū)的最低1MB范圍。這兩個區(qū)域中的地址除了普通應(yīng)用外，還有自己的“位帶別名區(qū)”。位帶別名區(qū)把每個比特擴(kuò)展成一個32位的字。當(dāng)用戶訪問位帶別名區(qū)時，就可以達(dá)到訪問原始比特的目的。

下面的映射公式表明了位帶別名區(qū)的每個32位字如何對應(yīng)位帶區(qū)的某個比特。

位帶別名區(qū)地址 = 位帶別名區(qū)基地址 + (字節(jié)偏移×32) + (位數(shù)×4)

其中：

位帶別名區(qū)地址指的是位帶區(qū)目標(biāo)比特對應(yīng)在位帶別名區(qū)的地址

位帶別名區(qū)基地址指的是位帶別名區(qū)的起始地址

字節(jié)偏移指的是位帶區(qū)目標(biāo)比特所在的字節(jié)的字節(jié)地址偏移量

位數(shù)指的是目標(biāo)比特在對應(yīng)字節(jié)中的位置

例如，要想訪問0x2000 0200地址的第7位, 可訪問的位帶別名區(qū)地址是：

位別名地址= 0x2200 0000 + (0x200 * 32) + (7 * 4) = 0x2200 401C

如果對0x2200 401C進(jìn)行寫操作，那么0x2000 0200的第7位將會相應(yīng)變化；

如果對0x2200 401C進(jìn)行讀操作，那么視0x2000 0200的第7位狀態(tài)而返回0x0000 0001或0x0000 0000。