För att ta itu med begränsningen hos traditionella asynkrona LED-kontroller som bara kan visa skärmen som ett helt område, föreslår den här artikeln ett designschema baserat på en 32-bitars hög-armprocessor eller Nios II mjuk-kärnprocessor och ett-operativsystem i realtid (som μC/II-). Detta schema använder en effektiv uppgiftsschemaläggningsalgoritm för att uppnå godtycklig visning av flera fönster på en enda skärm. Styrsystemets programvara är designad baserad på realtidsoperativsystemet μC/OS-II, som använder dess effektiva uppgiftsschemaläggningsalgoritm för att schemalägga varje uppgift, där varje fönsters visning hanteras av en enda uppgift.
När det gäller dataorganisation och lagring, för en dubbel-färgskärm, grupperas åtta på varandra följande horisontella pixlar i ett enda ord för lagring, med röda och gröna data som vardera upptar en byte. För en full-färgskärm innehåller varje pixel tre primärfärger: röd, grön och blå, var och en med 256 gråskalenivåer. Gråskalenivåerna för varje pixel kodas med 8 bitar data, vilket kräver 3 byte lagringsutrymme per pixel. Data som motsvarar de tre färgerna (röd, grön och blå) kan lagras separat för enklare användning. Gråskalan på LED-skärmen implementeras med viktad skanning, vilket kräver bitseparation av färgdata. Bitar med samma vikt kombineras sedan om, och skanningskontrollmodulen styr lysdioderna att tändas enligt en specifik tidssekvens. Den asynkrona styrenheten består i första hand av en kommunikationsmodul, en databehandlingsmodul och en skanningsstyrmodul i sin hårdvara. Kommunikationsmodulen inkluderar en Ethernet-modul och en seriell kommunikationsmodul, som stöder RS232, RS485 och industriell Ethernet-kommunikation. Databehandlingsmodulen består av en MCU eller Nios II mjuk-processor, cacheminne (som SRAM eller SDRAM) och flashminne för lagring av punktmatrisinformation. Skanningskontrollmodulen består av en CPLD eller ett användardefinierat -PWM IP-kärna och bildskärmsminne (SRAM).
