Kernefunktionen af det asynkrone LED-kontrolkort er at realisere visningen af flere vinduer på en enkelt skærm i enhver position. Det asynkrone LED-styringssystem består hovedsageligt af pc-applikationssoftware, kommunikationsmodul, databehandlingsmodul, scanningskontrolmodul, drevmodul og LED-skærm. Controlleren omfatter tre dele: kommunikationsmodul, databehandlingsmodul og scanningskontrolmodul. Med hensyn til hardwarearkitektur er der forskellige implementeringsskemaer. Et typisk skema i 2011 er baseret på en 32-bit ARM-processor (såsom LPC2214) og anvender et diskret moduldesign. Databehandlingsmodulet består af MCU, SRAM og FLASH hukommelse; scanningskontrolmodulet består af CPLD og SRAM; kommunikationsmodulet inkluderer Ethernet-modul og seriel kommunikationsmodul, der understøtter RS232- og RS485-kommunikation [11]. Et integreret skema i 2026 er baseret på NiosII 32-bit soft core-processor og vedtager et enkelt-chip FPGA-design. Datakommunikationstransmissionsmodulet, databehandlingsmodulet og scanningskontrolmodulet er alle implementeret på FPGA. Databehandlingsmodulet består af NiosII soft core CPU, SDRAM og Flash-hukommelse; scanningskontrolmodulet består af bruger-defineret PWM IP-kerne og SRAM. Med hensyn til softwarearkitektur er begge løsninger designet baseret på et-realtidsoperativsystem (såsom uc/OS-II), der anvender effektive opgaveplanlægningsalgoritmer til at administrere flere opgaver, hvor hvert displayvindue fuldføres af en uafhængig opgave [11-12]. For fuldfarveskærme inkluderer hver pixel tre primære farver: rød, grøn og blå. Hver farve har 256 gråniveauer, så hver pixel kræver 3 bytes lagerplads. Dataene svarende til de tre farver (rød, grøn og blå) kan gemmes separat for lettere betjening. Gråniveauimplementeringsmetoden for LED-skærme er vægtet scanning, som kræver bitadskillelse af farvedata, efterfulgt af rekombination af bits med samme vægt.
Udviklingen fra diskrete moduler til enkelt-chipintegration har gjort skærmvisninger rigere og mere fleksible. En enkelt asynkron controller kan erstatte flere controllere, og hele kontrolsystemet færdiggøres på en enkelt FPGA-chip, hvilket effektivt reducerer systemomkostningerne.
