LED-asünkroonse juhtkaardi põhifunktsiooniks on mitme akna kuvamine ühel ekraanil mis tahes kohas. LED-asünkroonne juhtimissüsteem koosneb peamiselt arvutirakendustarkvarast, sidemoodulist, andmetöötlusmoodulist, skaneerimise juhtmoodulist, ajamimoodulist ja LED-ekraanist. Kontroller koosneb kolmest osast: sidemoodul, andmetöötlusmoodul ja skaneerimise juhtmoodul. Riistvaraarhitektuuri osas on erinevaid rakendusskeeme. Tüüpiline 2011. aasta skeem põhineb 32{14}}bitisel ARM-protsessoril (nt LPC2214) ja kasutab diskreetse mooduli kujundust. Andmetöötlusmoodul koosneb MCU-st, SRAM-ist ja FLASH-mälust; skaneerimise juhtmoodul koosneb CPLD-st ja SRAM-ist; sidemoodul sisaldab Etherneti moodulit ja jadakommunikatsiooni moodulit, mis toetab RS232 ja RS485 sidet [11]. 2026. aasta integreeritud skeem põhineb NiosII 32{17}}bitisel pehmetuumalisel protsessoril ja võtab kasutusele ühe-kiibi FPGA kujunduse. Andmeside edastusmoodul, andmetöötlusmoodul ja skaneerimise juhtimismoodul on kõik rakendatud FPGA-le. Andmetöötlusmoodul koosneb NiosII pehmetuumalisest CPU-st, SDRAM-ist ja välkmälust; skannimise juhtmoodul koosneb kasutaja{20}}määratletud PWM-i IP-tuumast ja SRAM-ist. Tarkvaraarhitektuuri osas on mõlemad lahendused välja töötatud reaalajas operatsioonisüsteemil (nagu uc/OS-II), kasutades tõhusaid ülesannete ajastamise algoritme mitme ülesande haldamiseks, kusjuures iga kuvaakna täidab sõltumatu ülesanne [11–12]. Täisvärviliste ekraanide puhul sisaldab iga piksel kolme põhivärvi: punane, roheline ja sinine. Igal värvil on 256 halli taset, seega vajab iga piksel 3 baiti salvestusruumi. Kolmele värvile (punane, roheline ja sinine) vastavaid andmeid saab töö hõlbustamiseks eraldi salvestada. LED-ekraanide halli tasandi rakendusmeetod on kaalutud skaneerimine, mis nõuab värviandmete bittide eraldamist, millele järgneb sama kaaluga bittide rekombineerimine.
Diskreetsetest moodulitest ühe{0}}kiibi integreerimiseni arendamine on muutnud ekraanikuvad rikkalikumaks ja paindlikumaks. Üks asünkroonne kontroller võib asendada mitut kontrollerit ja kogu juhtimissüsteem valmib ühel FPGA-kiibil, vähendades tõhusalt süsteemikulusid.
