Fungsi inti dari kartu kendali asinkron LED adalah untuk mewujudkan tampilan beberapa jendela pada satu layar di posisi mana pun. Sistem kontrol asinkron LED terutama terdiri dari perangkat lunak aplikasi PC, modul komunikasi, modul pemrosesan data, modul kontrol pemindaian, modul penggerak, dan layar LED. Pengontrol mencakup tiga bagian: modul komunikasi, modul pemrosesan data, dan modul kontrol pemindaian. Dalam hal arsitektur perangkat keras, terdapat skema implementasi yang berbeda. Skema umum pada tahun 2011 didasarkan pada prosesor ARM 32{14}}bit (seperti LPC2214) dan mengadopsi desain modul diskrit. Modul pemrosesan data terdiri dari memori MCU, SRAM dan FLASH; modul kontrol pemindaian terdiri dari CPLD dan SRAM; modul komunikasi meliputi modul Ethernet dan modul komunikasi serial, mendukung komunikasi RS232 dan RS485 [11]. Skema terintegrasi pada tahun 2026 didasarkan pada prosesor soft core NiosII 32{17}}bit dan mengadopsi desain FPGA chip tunggal. Modul transmisi komunikasi data, modul pemrosesan data, dan modul kontrol pemindaian semuanya diimplementasikan pada FPGA. Modul pemrosesan data terdiri dari CPU soft core NiosII, SDRAM dan memori Flash; modul kontrol pemindaian terdiri dari inti IP PWM dan SRAM yang ditentukan pengguna. Dalam hal arsitektur perangkat lunak, kedua solusi tersebut dirancang berdasarkan sistem operasi waktu nyata (seperti uc/OS-II), memanfaatkan algoritme penjadwalan tugas yang efisien untuk mengelola banyak tugas, dengan setiap jendela tampilan diselesaikan oleh tugas independen [11-12]. Untuk layar penuh warna, setiap piksel mencakup tiga warna primer: merah, hijau, dan biru. Setiap warna memiliki 256 tingkat keabuan, sehingga setiap piksel memerlukan ruang penyimpanan sebesar 3 byte. Data yang terkait dengan tiga warna (merah, hijau, dan biru) dapat disimpan secara terpisah untuk memudahkan pengoperasian. Metode penerapan tingkat abu-abu untuk tampilan LED adalah pemindaian berbobot, yang memerlukan pemisahan bit data warna, diikuti dengan rekombinasi bit dengan bobot yang sama.
Perkembangan dari modul terpisah menjadi integrasi-chip tunggal telah menjadikan tampilan layar lebih kaya dan fleksibel. Pengontrol asinkron tunggal dapat menggantikan beberapa pengontrol, dan seluruh sistem kontrol diselesaikan pada satu chip FPGA, sehingga secara efektif mengurangi biaya sistem.
