MCS-51單片機(jī)可以簡(jiǎn)單的將P1口的第2位獨(dú)立操作，如P1.2=0；P1.2=1，就是這樣把P1口的第三個(gè)腳（BIT2）置0置1。對(duì)于32位ARM MCU 我們可以像51單片機(jī)一樣單獨(dú)的對(duì)某個(gè)端口的某一個(gè)IO單獨(dú)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(jiǎn)而言之，為了能夠?qū)崿F(xiàn)單獨(dú)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(dú)立的總線來讀取指令和加載/存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。指令代碼和數(shù)據(jù)都位于相同的存儲(chǔ)器地址空間，但在不同的地址范圍。程序存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，寄存器和I/O端口都在同一個(gè)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?yàn)樗牡刂房偩€寬度是32位。此外，為了降低不同客戶在相同應(yīng)用時(shí)的軟件復(fù)雜度，存儲(chǔ)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(chǔ)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(jiǎn)化外設(shè)的地址譯碼，每個(gè)外設(shè)分配的地址空間都是1KB。

為了實(shí)現(xiàn)位帶操作，我們可以設(shè)置GD32的位帶別名區(qū)。對(duì)象可以是SRAM、I/O外設(shè)空間，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)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(gè)別名區(qū)空間，從這地址開始處，每一個(gè)字（32BIT）就對(duì)應(yīng)SRAM或I/O的一位。這樣，1MB SRAM就可以有32MB的對(duì)應(yīng)別名區(qū)空間，就是1位膨脹到32位（1BIT 變?yōu)?個(gè)字）。我們對(duì)這個(gè)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(chǔ)指令來對(duì)單一的比特進(jìn)行讀寫。Cortex-M3處理器提供了兩個(gè)支持位帶操作的區(qū)域。其中一個(gè)是SRAM區(qū)的最低1MB范圍，第二個(gè)是片內(nèi)外設(shè)區(qū)的最低1MB范圍。這兩個(gè)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(gè)比特?cái)U(kuò)展成一個(gè)32位的字。當(dāng)用戶訪問位帶別名區(qū)時(shí)，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(gè)32位字如何對(duì)應(yīng)位帶區(qū)的某個(gè)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(duì)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(duì)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(duì)0x2200 401C進(jìn)行寫操作，那么0x2000 0200的第7位將會(huì)相應(yīng)變化；

如果對(duì)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。