在硬件架构上，主要部分包括控制单元、交换矩阵、线路接口和电源管理等。
为了做到程控，中央控制单元将采用一台嵌入式微处理器（MCU）或微控制器来作为交换机的“大脑”，处理呼叫的控制逻辑。
控制单元需要包括基本的存储器（RAM和ROM）用于存储呼叫处理程序和实时数据。
至于电话线路交换所使用的交换矩阵，将采用一个24×24的交叉点交换矩阵来处理24条线路的相互切换。
在具体处理线路切换的时候，最初的方案是采用空间分配交换矩阵，使用电子开关（MOSFET）来实现物理线路切换。
至于后期的发展方向，将采用时分复用（TDM）技术，设计一个时分交换矩阵，将各通话信号按照时间片分配到共享线路。
至于线路接口，专门设计了接口转换电路，用来支持用户线路的模拟信号（POTS）和数字信号之间的转换，使用数字信号处理器（DSP）来完成信号处理。
每个接口上，都设计了环路检测、铃流发生、回铃音控制等基本功能。
为了确保通讯稳定，还专门设计了电源模块，用来提供稳定的电源供应。
在设计电源模块的时候，还特别强调了要有冗余机制，用来防止电源故障造成通信中断。
在确定了硬件的设计架构后，后面的设计都有了具体的研发方向。
具体到设计嵌入式微处理器的时候，北航星海这边原本的讨论结果是，打算基于香集电的8位CPU进行设计。
但是张红旗考虑到如果基于香集电的设计进行开发，中途还需要和香集电谈技术授权方面的事。
如果不提前进行商谈，后面可能产生的知识产权纠纷是一个大麻烦。
出于这方面的考虑，张红旗最终做出的抉择是，基于交换机自身的技术需求，完全重新设计一款8位专用芯片。
这次这款8位专用芯片星海电子没有委托771所那边进行设计，而是由771所那边过来的王工和李式负责进行研发。
自从星海电子拿到试点资格后，771所派遣过来工作的王工和李工，在第一时间就和星海电子签订用工合同。
当然这个用工合同，是在对外服务公司的监管下执行的。
由于星海电子是大领导批示的外资试点单位，对外服务公司这边只负责对用工合同的执行进行监管。
但是张红旗这边为了加强公司的吸引力，在和对外服务公司就具体的监管事宜进行协商的时候，他主动提出会按照招聘人员在国内单位对应的级别，在对外服务公司这边按照国企对应工资的一定比例，向对外服务公司交纳一定的管理费用。
对外服务公司这边会和星海电子的雇员也签订相应的保障合同，确保雇员在退休或者退职后，会按照国家《关于工人退休、退职的暂行办法》中的相关规定，进行发放退休工资。
正是因为有了这个保障，再加上星海电子这边答应给出的高工资，王工和李工在得知这个消息的第一时间，就主动向771所提出辞职，与这边签订了合同。
为了稳固和771所那边的关系，张红旗这边主动提出，星海电子会委托771所代工芯片作为补偿。