模塊化LED大屏幕顯示器的設計有基本原理是把整個顯示屏分成若干相同大小、相同功能的顯示模塊，而另外用一個中央控制模塊控制，同步所有顯示模塊的運行，實現整體協調的顯示。所以本系統主要由兩部分組成：顯示模塊和控制模塊。

　　顯示模塊實際都是相同大小的小LED驅動板，能夠驅動LED陣列，具有基本的顯示功能，并可以接收來自控制模塊的數據和命令，此外一些常用的顯示效果如閃爍、滾動等也包括在顯示模塊中。現有國標點陣漢字庫有16×16和24×24兩種，考慮到軟件編寫的方便和硬件的能力，我們把顯示模塊作為16×16點陣大小。

　　控制模塊負責控制各顯示模塊，向各顯示模塊發送數據和命令。控制模塊儲存要顯示的點陣數據信息，定時向各顯示模塊下傳。控制模塊上還帶有小鍵盤和通用異步串行口，即可以用鍵盤操作，也可以用計算機控制，還可以用計算機更新控制模塊內的數據。

　　顯示模塊和控制模塊之間用總線的方式連接，我們選用了I2C總線。整個系統的設計使用有很大的自由度：控制模塊控制的顯示模塊數量可以改變，顯示模塊的排列方式也可以改變(如16個LED顯示模塊，既可以是2×8也可以是4×4)，對同一塊顯示屏可以保存若干條件用信息分別顯示，每條信息的點陣大小可以不同，超過屏幕大小的信息可以滾動顯示出來。這樣基本可以滿足多種多樣的需求。