Funcția de bază a plăcii de control asincron LED este de a realiza afișarea mai multor ferestre pe un singur ecran în orice poziție. Sistemul de control asincron LED constă în principal din software de aplicație pentru PC, modul de comunicare, modul de procesare a datelor, modul de control al scanării, modul de acționare și ecran LED. Controlerul include trei părți: modul de comunicare, modul de procesare a datelor și modul de control al scanării. În ceea ce privește arhitectura hardware, există diferite scheme de implementare. O schemă tipică din 2011 se bazează pe un procesor ARM pe 32-biți (cum ar fi LPC2214) și adoptă un design de modul discret. Modulul de procesare a datelor este format din MCU, SRAM și memorie FLASH; modulul de control al scanării este format din CPLD și SRAM; modulul de comunicație include modul Ethernet și modul de comunicație serial, care acceptă comunicarea RS232 și RS485 [11]. O schemă integrată din 2026 se bazează pe procesorul NiosII pe 32-biți soft core și adoptă un design FPGA cu un singur-cip. Modulul de transmisie a comunicațiilor de date, modulul de procesare a datelor și modulul de control al scanării sunt toate implementate pe FPGA. Modulul de procesare a datelor este format din CPU NiosII soft core, SDRAM și memorie Flash; modulul de control al scanării este format dintr-un nucleu IP PWM definit de utilizator{20}}și SRAM. În ceea ce privește arhitectura software, ambele soluții sunt proiectate pe baza unui sistem de operare-în timp real (cum ar fi uc/OS-II), utilizând algoritmi eficienți de programare a sarcinilor pentru a gestiona mai multe sarcini, fiecare fereastră de afișare fiind finalizată de o sarcină independentă [11-12]. Pentru ecranele color, fiecare pixel include trei culori primare: roșu, verde și albastru. Fiecare culoare are 256 de niveluri de gri, astfel încât fiecare pixel necesită 3 octeți de spațiu de stocare. Datele corespunzătoare celor trei culori (roșu, verde și albastru) pot fi stocate separat pentru o operare mai ușoară. Metoda de implementare a nivelului de gri pentru afișajele LED este scanarea ponderată, care necesită separarea biților a datelor de culoare, urmată de recombinarea biților cu aceeași greutate.
Dezvoltarea de la module discrete la integrarea cu un singur-cip a făcut ca afișajele de pe ecran să fie mai bogate și mai flexibile. Un singur controler asincron poate înlocui mai multe controlere, iar întregul sistem de control este finalizat pe un singur cip FPGA, reducând efectiv costurile sistemului.
