计算神经科学是脑科学中新兴的、跨领域的交叉学科。它利用物理、数学及工程学的概念将实验神经科学与理论研究联系在一起,进而研究大脑的功能特性。随着信息技术的发展,海量的实验数据为脑科学在理论方面的进一步发展提供了实验依据。基于理论与模型的计算机神经科学与实验神经科学对认识复杂的脑电动力学系统以及研究大脑的工作机制起到了十分关键的作用。通过对大脑不同层次上的理论研究,结合计算模型与实验数据,从而实现对大脑认知功能的深入解析。本论文从介观层面分析了大脑的功能活动,在对经典神经群模型分析的基础上扩展了丘脑皮层神经群模型,进而构造了全脑区域神经群模型,从而仿真脑在系统层面上的功能活动。具体工作如下:首先,对经典神经群模型算法进行分析。通过对单个神经群建模,调整兴奋性参数,观测产生脑电波形的动力学特性,从而在介观层面上对脑电信号发生的机理进行分析。其次,在经典神经群模型的基础上,扩展丘脑皮层神经群模型,通过改变丘脑皮层神经群模型的兴奋性参数,使模型输出脑电各个节律的信号,从而构成完整的脑电动力学神经群模型,为分析大脑的功能活动奠定理论基础。最后,在FPGA上实现脑电动力学模型的构建以及硬件仿真平台的搭建,结合DSP Builder工具在MATLAB/Simulink中实现神经群算法模型的搭建与仿真,并完成算法模型到硬件描述语言的转换,从而为脑电动力学模型的硬件实现奠定基础。