Osnovna funkcija LED asinhrone kontrolne kartice je realizacija prikaza više prozora na jednom ekranu na bilo kojoj poziciji. LED asinhroni kontrolni sistem se uglavnom sastoji od softvera za računarsku aplikaciju, komunikacionog modula, modula za obradu podataka, upravljačkog modula za skeniranje, modula pogona i LED ekrana. Kontroler se sastoji od tri dijela: komunikacioni modul, modul za obradu podataka i upravljački modul skeniranja. U pogledu hardverske arhitekture, postoje različite šeme implementacije. Tipična šema u 2011. je bazirana na 32-bitnom ARM procesoru (kao što je LPC2214) i usvaja dizajn diskretnog modula. Modul za obradu podataka sastoji se od MCU, SRAM i FLASH memorije; upravljački modul skeniranja sastoji se od CPLD i SRAM-a; komunikacijski modul uključuje Ethernet modul i serijski komunikacioni modul, koji podržava RS232 i RS485 komunikaciju [11]. Integrisana šema u 2026. je bazirana na NiosII 32-bitnom mekom jezgru procesora i usvaja FPGA dizajn sa jednim-čipom. Modul za prijenos podataka, modul za obradu podataka i upravljački modul skeniranja su svi implementirani na FPGA. Modul za obradu podataka sastoji se od NiosII soft core CPU-a, SDRAM-a i Flash memorije; kontrolni modul skeniranja sastoji se od korisnički-definisanog PWM IP jezgra i SRAM-a. Što se tiče softverske arhitekture, oba rješenja su dizajnirana na osnovu-operativnog sistema u realnom vremenu (kao što je uc/OS-II), koristeći efikasne algoritme za raspoređivanje zadataka za upravljanje višestrukim zadacima, pri čemu je svaki prozor za prikaz završen nezavisnim zadatkom [11-12]. Za ekrane u punoj boji, svaki piksel uključuje tri primarne boje: crvenu, zelenu i plavu. Svaka boja ima 256 nivoa sive, tako da svaki piksel zahteva 3 bajta prostora za skladištenje. Podaci koji odgovaraju trima bojama (crvena, zelena i plava) mogu se odvojeno pohraniti radi lakšeg rada. Metoda implementacije nivoa sive za LED displeje je ponderisano skeniranje, koje zahteva razdvajanje bitova podataka u boji, praćeno rekombinacijom bitova iste težine.
Razvoj od diskretnih modula do integracije sa jednim{0}}čipom učinio je prikaze na ekranu bogatijim i fleksibilnijim. Jedan asinhroni kontroler može zamijeniti više kontrolera, a cijeli kontrolni sistem je završen na jednom FPGA čipu, efektivno smanjujući troškove sistema.
