For å adressere begrensningen til tradisjonelle asynkrone LED-kontrollere som bare kan vise skjermen som et fullstendig område, foreslår denne artikkelen et designskjema basert på en 32-bit høy- ARM-prosessor eller Nios II myk-kjerneprosessor og et sann-operativsystem (som μC/II-). Dette opplegget bruker en effektiv oppgaveplanleggingsalgoritme for å oppnå vilkårlig visning av flere vinduer på en enkelt skjerm. Kontrollsystemprogramvaren er designet basert på μC/OS-II sanntidsoperativsystemet, og bruker dens effektive oppgaveplanleggingsalgoritme for å planlegge hver oppgave, med hvert vindus visning håndteres av en enkelt oppgave.
Når det gjelder dataorganisering og lagring, for en dobbel-fargeskjerm er åtte påfølgende horisontale piksler gruppert i ett enkelt ord for lagring, med røde og grønne data som hver opptar én byte. For en full-fargeskjerm inkluderer hver piksel tre primærfarger: rød, grønn og blå, hver med 256 gråtonenivåer. Gråtonenivåene til hver piksel er kodet med 8 biter med data, og krever dermed 3 byte lagringsplass per piksel. Dataene som tilsvarer de tre fargene (rød, grønn og blå) kan lagres separat for enklere bruk. Gråskalaen til LED-skjermen implementeres ved hjelp av vektet skanning, som krever bitseparasjon av fargedataene. Bits med samme vekt blir deretter rekombinert, og skannekontrollmodulen styrer LED-ene til å lyse i henhold til en bestemt tidssekvens. Den asynkrone kontrolleren består primært av en kommunikasjonsmodul, en databehandlingsmodul og en skannekontrollmodul i maskinvaren. Kommunikasjonsmodulen inkluderer en Ethernet-modul og en seriell kommunikasjonsmodul, som støtter RS232, RS485 og industriell Ethernet-kommunikasjon. Databehandlingsmodulen består av en MCU eller Nios II myk-kjerne-CPU, cache-minne (som SRAM eller SDRAM) og Flash-minne for lagring av punktmatriseinformasjonsdata. Skannekontrollmodulen består av en CPLD eller en bruker-definert PWM IP-kjerne og skjermminne (SRAM).
