تتمثل الوظيفة الأساسية لبطاقة التحكم غير المتزامنة LED في تحقيق عرض نوافذ متعددة على شاشة واحدة في أي موضع. يتكون نظام التحكم غير المتزامن LED بشكل أساسي من برامج تطبيقات الكمبيوتر، ووحدة الاتصال، ووحدة معالجة البيانات، ووحدة التحكم في المسح، ووحدة القيادة، وشاشة LED. تشتمل وحدة التحكم على ثلاثة أجزاء: وحدة الاتصال ووحدة معالجة البيانات ووحدة التحكم في المسح. فيما يتعلق بهندسة الأجهزة، هناك مخططات تنفيذ مختلفة. يعتمد المخطط النموذجي في عام 2011 على معالج ARM 32-بت (مثل LPC2214) ويعتمد تصميم وحدة منفصلة. تتكون وحدة معالجة البيانات من ذاكرة MCU وSRAM وFLASH؛ تتكون وحدة التحكم في المسح من CPLD وSRAM؛ تتضمن وحدة الاتصال وحدة Ethernet ووحدة الاتصال التسلسلية، مما يدعم اتصالات RS232 وRS485 [11]. يعتمد المخطط المتكامل في عام 2026 على معالج NiosII 32-بت ذو النواة الناعمة ويعتمد تصميم-شريحة FPGA واحدة. يتم تنفيذ كل من وحدة نقل اتصالات البيانات ووحدة معالجة البيانات ووحدة التحكم في المسح على FPGA. تتكون وحدة معالجة البيانات من وحدة المعالجة المركزية NiosII الأساسية وذاكرة SDRAM وذاكرة الفلاش؛ تتكون وحدة التحكم في المسح من PWM IP الأساسية وSRAM التي يحددها المستخدم. فيما يتعلق ببنية البرنامج، تم تصميم كلا الحلين استنادًا إلى نظام تشغيل في الوقت الفعلي-(مثل uc/OS-II)، باستخدام خوارزميات جدولة المهام الفعالة لإدارة مهام متعددة، مع إكمال كل نافذة عرض بمهمة مستقلة [11-12]. بالنسبة للشاشات ذات الألوان الكاملة، يتضمن كل بكسل ثلاثة ألوان أساسية: الأحمر والأخضر والأزرق. يحتوي كل لون على 256 مستوى رمادي، لذا يتطلب كل بكسل 3 بايت من مساحة التخزين. يمكن تخزين البيانات المقابلة للألوان الثلاثة (الأحمر والأخضر والأزرق) بشكل منفصل لتسهيل التشغيل. طريقة تنفيذ المستوى الرمادي لشاشات LED هي المسح الموزون، والذي يتطلب فصل البتات عن بيانات اللون، يليه إعادة تركيب البتات بنفس الوزن.
لقد أدى التطوير من الوحدات المنفصلة إلى تكامل الشريحة-الفردية إلى جعل شاشات العرض أكثر ثراءً ومرونة. يمكن لوحدة تحكم واحدة غير متزامنة أن تحل محل وحدات تحكم متعددة، ويكتمل نظام التحكم بأكمله على شريحة FPGA واحدة، مما يقلل تكاليف النظام بشكل فعال.
