لمعالجة القيود المفروضة على وحدات التحكم LED غير المتزامنة التقليدية التي يمكنها فقط عرض الشاشة كمنطقة كاملة، تقترح هذه الورقة مخطط تصميم يعتمد على معالج ARM عالي الأداء -بت 32-بت أو معالج أساسي Nios II soft-ونظام تشغيل في الوقت الحقيقي-(مثل μC/OS-II). يستخدم هذا المخطط خوارزمية جدولة المهام الفعالة لتحقيق عرض عشوائي لنوافذ متعددة على شاشة واحدة. تم تصميم برنامج نظام التحكم استنادًا إلى نظام التشغيل في الوقت الفعلي μC/OS-II، وذلك باستخدام خوارزمية جدولة المهام الفعالة لجدولة كل مهمة، مع معالجة عرض كل نافذة بواسطة مهمة واحدة.
فيما يتعلق بتنظيم البيانات وتخزينها، بالنسبة للشاشة الملونة-المزدوجة، يتم تجميع ثمانية وحدات بكسل أفقية متتالية في كلمة واحدة للتخزين، حيث تشغل كل بيانات باللونين الأحمر والأخضر بايتًا واحدًا. للحصول على شاشة ملونة كاملة-، يتضمن كل بكسل ثلاثة ألوان أساسية: الأحمر والأخضر والأزرق، ويحتوي كل منها على 256 مستوى من التدرج الرمادي. يتم تشفير مستويات التدرج الرمادي لكل بكسل باستخدام 8 بتات من البيانات، مما يتطلب 3 بايت من مساحة التخزين لكل بكسل. يمكن تخزين البيانات المقابلة للألوان الثلاثة (الأحمر والأخضر والأزرق) بشكل منفصل لتسهيل التشغيل. يتم تنفيذ التدرج الرمادي لشاشة LED باستخدام المسح الموزون، الأمر الذي يتطلب فصل البتات لبيانات الألوان. يتم بعد ذلك إعادة تجميع البتات ذات الوزن نفسه، وتتحكم وحدة التحكم في المسح في مصابيح LED لتضيء وفقًا لتسلسل توقيت محدد. تتكون وحدة التحكم غير المتزامنة بشكل أساسي من وحدة اتصال ووحدة معالجة بيانات ووحدة تحكم في المسح في أجهزتها. تشتمل وحدة الاتصال على وحدة Ethernet ووحدة اتصال تسلسلية، تدعم اتصالات RS232 وRS485 واتصالات Ethernet الصناعية. تشتمل وحدة معالجة البيانات على وحدة المعالجة المركزية الأساسية MCU أو Nios II soft{15}}، وذاكرة التخزين المؤقت (مثل SRAM أو SDRAM)، وذاكرة Flash لتخزين بيانات معلومات مصفوفة نقطية. تتكون وحدة التحكم في المسح من CPLD أو المستخدم-المحدد PWM IP وذاكرة العرض (SRAM).
