图1 系统结构
根据实现的功能，系统主要由以下两部分组成：
（1）TCP/IP 协议转换模块：它是一个微型的以太网接入模块，由微控制器、网络隔离变压器（ HR601680 ）、SDRAM （ HY57V561620T ）、NOR-FLASH（AM29LV320DB）等组成。来自客户端的数据信息通过RJ45 以太网接口，网路接口芯片传送给微控制器，微控制器通过内嵌的TCP/IP协议栈，实现地址解析协议（ARP）、Internet 控制报文协议（ICMP）、IP 协议、用户数据报协议（UDP）等协议的解析和封包。在正常运行时，TCP/IP 协议转换模块的任务主要是将以太网发送缓冲区的串口帧封装在UDP 包中，并传给IP 层;同时，接收以太网数据帧并向上层层解包，分离应用层数据，然后数据的解析处理交由多串口发送模块完成，实现RS232 串口流与以太网端口流的透明转换。
（2）串口数据处理模块：它是一个多（最多32个）RS232 串口数据流的收/发控制模块，由微控制器、串口扩展芯片（GM8142）、MAX232 等元件组成。微控制器与GM8142 共同完成对多串口数据收发的控制：一方面接收多个串口源数据，封装后写入以太网发送缓冲区打包传输;同时，接收以太网应用层的数据，解析并从串口发出。对于串口处理模块来说，通信数据的具体形式并不重要，它的任务主要是接收/发送，封装/拆封串口帧，为网关提供通用接口。
设计方案
微控制器是网关的两大模块的中枢，通过微控制器，网关实现了通信协议的转换。
（1）TCP/IP 协议转换模块：图1 微控制器的左半部分：从RJ45 接头输入的10 M/100M以太网双差分数据信息通过网络隔离变压器很好的将模拟地与数字地隔离，从而保证了数据的有效性和外界复杂信号对微控制器的直接冲击。