随着物联网技术的蓬勃发展，越来越多的传统工控设备需要接入计算机网络以实现数据远程采集与控制，然而大多数传统工控设备最常用的通信接口是串口，不具备网络接口，不能直接接入计算机网络。为了解决这些传统工控设备不能入网问题，本文设计了一款轻量级的嵌入式网关系统，实现了串口协议与TCP协议之间的相互转化。首先，本文在深入研究了常用嵌入式操作系统、常用嵌入式TCP/IP协议栈、常用嵌入式文件系统的基础上，设计出了一款以S3C2440（ARM9）微处理器为硬件平台，以实时操作系统μC/OS-II搭载轻量级TCP/IP协议栈LwIP和小型嵌入式文件系统FatFS为软件平台的轻量级嵌入式网关系统。其次，本文搭建了嵌入式网关软件平台，详细讲述了如何在S3C2440上移植μC/OS-II、如何在μC/OS-II上移植LwIP、如何在SD卡上移植FatFS以及如何实现DM9000网卡和SD卡驱动程序等技术问题。然后，本文在搭建好的网关软件平台上开发了相应的网关软件，该软件具有串口读写、协议转换（串口协议转TCP协议）、本地数据存储、TCP服务器等功能，实现了数据远程监控功能。最后，本文对所设计的网关系统进行了系统大小、协议转化、网关性能（MTU、丢包率）、本地数据存储等测试，测试结果显示网关软件系统大小仅为86.45KB；网关的MTU为1500Bytes；在数据包大小为13Bytes，发包频率1包/s的情况下网关的丢包率小于0.3%；协议转化、本地数据存储等功能均正常。测试结果表明，本文设计的网关软件系统体积小巧、性能良好，非常适合资源受限的嵌入式系统，具有广泛的应用前景和推广价值。