Ekranı yalnızca tam bir alan olarak görüntüleyebilen geleneksel LED eşzamansız denetleyicilerin sınırlamasını ele almak için, bu makale, 32-bit yüksek-performanslı ARM işlemciye veya Nios II yumuşak-çekirdek işlemciye ve gerçek-zamanlı bir işletim sistemine (μC/OS-II gibi) dayalı bir tasarım şeması önermektedir. Bu şema, tek bir ekranda birden fazla pencerenin rastgele görüntülenmesini sağlamak için etkili bir görev planlama algoritması kullanır. Kontrol sistemi yazılımı, μC/OS-II gerçek zamanlı işletim sistemine dayalı olarak tasarlanmıştır; her bir pencerenin ekranı tek bir görev tarafından yönetilecek şekilde, her görevi planlamak için verimli görev planlama algoritmasını kullanır.
Veri organizasyonu ve depolamayla ilgili olarak, çift-renkli bir ekran için, depolama amacıyla ardışık sekiz yatay piksel, her biri bir bayt kaplayan kırmızı ve yeşil verilerle tek bir kelime halinde gruplandırılır. Tam-renkli bir ekran için, her piksel üç ana renk içerir: her biri 256 gri tonlama düzeyine sahip kırmızı, yeşil ve mavi. Her pikselin gri tonlama düzeyleri 8 bit veri kullanılarak kodlanır, dolayısıyla piksel başına 3 bayt depolama alanı gerektirir. Üç renge (kırmızı, yeşil ve mavi) karşılık gelen veriler, daha kolay kullanım için ayrı ayrı saklanabilir. LED ekranın gri tonlaması, renk verilerinin bit ayrımını gerektiren ağırlıklı tarama kullanılarak uygulanır. Daha sonra aynı ağırlığa sahip bitler yeniden birleştirilir ve tarama kontrol modülü, LED'lerin belirli bir zamanlama sırasına göre yanmasını kontrol eder. Asenkron denetleyici, donanımında öncelikle bir iletişim modülü, bir veri işleme modülü ve bir tarama kontrol modülünden oluşur. İletişim modülü, RS232, RS485 ve endüstriyel Ethernet iletişimini destekleyen bir Ethernet modülü ve bir seri iletişim modülü içerir. Veri işleme modülü, bir MCU veya Nios II yumuşak-çekirdek CPU'yu, önbelleği (SRAM veya SDRAM gibi) ve nokta matris bilgi verilerini depolamak için Flash belleği içerir. Tarama kontrol modülü bir CPLD veya kullanıcı tanımlı bir PWM IP çekirdeği ve ekran belleğinden (SRAM) oluşur.
