La funció principal de la targeta de control asíncrona LED és realitzar la visualització de diverses finestres en una sola pantalla en qualsevol posició. El sistema de control asíncron LED consisteix principalment en programari d'aplicació per a PC, mòdul de comunicació, mòdul de processament de dades, mòdul de control d'escaneig, mòdul d'accionament i pantalla LED. El controlador inclou tres parts: mòdul de comunicació, mòdul de processament de dades i mòdul de control d'escaneig. Pel que fa a l'arquitectura de maquinari, hi ha diferents esquemes d'implementació. Un esquema típic del 2011 es basa en un processador ARM de 32-bits (com ara LPC2214) i adopta un disseny de mòdul discret. El mòdul de processament de dades consta de MCU, SRAM i memòria FLASH; el mòdul de control d'escaneig consta de CPLD i SRAM; el mòdul de comunicació inclou un mòdul Ethernet i un mòdul de comunicació en sèrie, que admet la comunicació RS232 i RS485 [11]. Un esquema integrat el 2026 es basa en un processador de nucli suau NiosII de 32-bits i adopta un disseny FPGA d'un sol-xip. El mòdul de transmissió de comunicació de dades, el mòdul de processament de dades i el mòdul de control d'escaneig estan implementats a FPGA. El mòdul de processament de dades consta de CPU de nucli suau NiosII, SDRAM i memòria Flash; el mòdul de control d'escaneig consta d'un nucli IP PWM definit per l'usuari{20}}i SRAM. Pel que fa a l'arquitectura del programari, ambdues solucions estan dissenyades basant-se en un sistema operatiu-en temps real (com ara uc/OS-II), utilitzant algorismes eficients de programació de tasques per gestionar múltiples tasques, amb cada finestra de visualització completada per una tasca independent [11-12]. Per a pantalles a tot color, cada píxel inclou tres colors primaris: vermell, verd i blau. Cada color té 256 nivells de gris, de manera que cada píxel requereix 3 bytes d'espai d'emmagatzematge. Les dades corresponents als tres colors (vermell, verd i blau) es poden emmagatzemar per separat per facilitar el funcionament. El mètode d'implementació del nivell de gris per a les pantalles LED és l'escaneig ponderat, que requereix la separació de bits de les dades de color, seguida de la recombinació de bits amb el mateix pes.
El desenvolupament des de mòduls discrets fins a la integració d'un-xip únic ha fet que les visualitzacions de la pantalla siguin més riques i flexibles. Un únic controlador asíncron pot substituir diversos controladors i tot el sistema de control es completa amb un únic xip FPGA, reduint eficaçment els costos del sistema.
