Основною функцією світлодіодної асинхронної карти керування є реалізація відображення кількох вікон на одному екрані в будь-якому місці. Світлодіодна асинхронна система керування в основному складається з прикладного програмного забезпечення для ПК, модуля зв’язку, модуля обробки даних, модуля керування скануванням, модуля приводу та світлодіодного екрана. Контролер включає три частини: модуль зв'язку, модуль обробки даних і модуль керування скануванням. З точки зору апаратної архітектури існують різні схеми реалізації. Типова схема 2011 року базується на 32-розрядному процесорі ARM (наприклад, LPC2214) і використовує дизайн дискретного модуля. Модуль обробки даних складається з MCU, SRAM і FLASH пам'яті; модуль управління скануванням складається з CPLD і SRAM; модуль зв'язку включає в себе модуль Ethernet і модуль послідовного зв'язку, що підтримує зв'язок RS232 і RS485 [11]. Інтегрована схема в 2026 році базується на 32-розрядному процесорі з програмним ядром NiosII і використовує одночіпову FPGA. Модуль передачі даних, модуль обробки даних і модуль керування скануванням реалізовані на FPGA. Модуль обробки даних складається з програмного процесора NiosII, SDRAM і флеш-пам'яті; модуль керування скануванням складається з-визначеного користувачем IP-ядра ШІМ та SRAM. З точки зору архітектури програмного забезпечення, обидва рішення розроблено на основі-операційної системи реального часу (такої як uc/OS-II), яка використовує ефективні алгоритми планування завдань для керування кількома завданнями, при цьому кожне вікно дисплея виконується незалежним завданням [11-12]. Для повнокольорових екранів кожен піксель містить три основні кольори: червоний, зелений і синій. Кожен колір має 256 рівнів сірого, тому для кожного пікселя потрібно 3 байти пам’яті. Дані, що відповідають трьом кольорам (червоному, зеленому та синьому), можна зберігати окремо для полегшення роботи. Методом реалізації рівня сірого для світлодіодних дисплеїв є зважене сканування, яке вимагає поділу даних кольорів на біти з наступною рекомбінацією бітів з однаковою вагою.
Розвиток від дискретних модулів до інтеграції з одним-чіпом зробив екрани багатшими та гнучкішими. Один асинхронний контролер може замінити кілька контролерів, а вся система керування виконана на одній мікросхемі FPGA, що ефективно знижує витрати на систему.
