MCS-51單片機可以簡單的將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，為了能夠實現單獨的位控制，所以就有了位帶這樣的操作機制。

ARM Cortex-M3處理器采用哈佛結構，可以使用相互獨立的總線來讀取指令和加載/存儲數據。指令代碼和數據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，數據存儲器，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。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用時的軟件復雜度，存儲映射是按Cortex-M3處理器提供的規則預先定義的。

ARM Cortex-M3的自帶的系統外設也占用了一些地址空間。如GD32F1x0系列設備的存儲映射，包括指令代碼、SRAM、外設和其他預先定義的區域。為了簡化外設的地址譯碼，每個外設分配的地址空間都是1KB。

為了實現位帶操作，我們可以設置GD32的位帶別名區。對象可以是SRAM、I/O外設空間，從而實現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，取個別名區空間，從這地址開始處，每一個字（32BIT）就對應SRAM或I/O的一位。這樣，1MB SRAM就可以有32MB的對應別名區空間，就是1位膨脹到32位（1BIT 變為1個字）。我們對這個別名區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行讀寫。Cortex-M3處理器提供了兩個支持位帶操作的區域。其中一個是SRAM區的最低1MB范圍，第二個是片內外設區的最低1MB范圍。這兩個區域中的地址除了普通應用外，還有自己的“位帶別名區”。位帶別名區把每個比特擴展成一個32位的字。當用戶訪問位帶別名區時，就可以達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的每個32位字如何對應位帶區的某個比特。

位帶別名區地址 = 位帶別名區基地址 + (字節偏移×32) + (位數×4)

其中：

位帶別名區地址指的是位帶區目標比特對應在位帶別名區的地址

位帶別名區基地址指的是位帶別名區的起始地址

字節偏移指的是位帶區目標比特所在的字節的字節地址偏移量

位數指的是目標比特在對應字節中的位置

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

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

如果對0x2200 401C進行寫操作，那么0x2000 0200的第7位將會相應變化；

如果對0x2200 401C進行讀操作，那么視0x2000 0200的第7位狀態而返回0x0000 0001或0x0000 0000。