Чтобы устранить ограничение традиционных асинхронных контроллеров светодиодов, которые могут отображать экран только целиком, в этом документе предлагается схема проектирования, основанная на 32-высокопроизводительном-процессоре ARM или программном-ядерном процессоре Nios II и операционной-операционной системе реального времени (например, микроC/OS-II). В этой схеме используется эффективный алгоритм планирования задач для произвольного отображения нескольких окон на одном экране. Программное обеспечение системы управления разработано на основе операционной системы реального времени μC/OS-II, в которой используется эффективный алгоритм планирования задач для планирования каждой задачи, при этом отображение каждого окна обрабатывается отдельной задачей.
Что касается организации и хранения данных, то на двухцветном-экране восемь последовательных горизонтальных пикселей группируются в одно слово для хранения, при этом красные и зеленые данные занимают по одному байту каждое. На полноцветном-экране каждый пиксель включает три основных цвета: красный, зеленый и синий, каждый из которых имеет 256 уровней оттенков серого. Уровни оттенков серого каждого пикселя кодируются с использованием 8 бит данных, поэтому на каждый пиксель требуется 3 байта памяти. Данные, соответствующие трем цветам (красному, зеленому и синему), можно хранить отдельно для упрощения работы. Оттенки серого светодиодного дисплея реализованы с помощью взвешенного сканирования, которое требует разделения цветовых данных по битам. Затем биты с одинаковым весом повторно объединяются, и модуль управления сканированием управляет свечением светодиодов в соответствии с определенной временной последовательностью. Асинхронный контроллер в основном состоит из модуля связи, модуля обработки данных и модуля управления сканированием в своем аппаратном обеспечении. Коммуникационный модуль включает в себя модуль Ethernet и модуль последовательной связи, поддерживающие связь RS232, RS485 и промышленный Ethernet. Модуль обработки данных включает в себя MCU или программный-ядерный процессор Nios II, кэш-память (например, SRAM или SDRAM) и флэш-память для хранения информационных данных точечной матрицы. Модуль управления сканированием состоит из CPLD или определяемого пользователем IP-ядра ШИМ и памяти дисплея (SRAM).
