医学研究表明，神经脉冲电刺激可以有效缓解疼痛，且相对于传统药物疗法而言，副作用小、治疗效果明显。然而，现阶段的商用实验设备体积庞大、笨重，不便进行动物实验。为了满足该领域的研究需求，能够应用于动物实验的便携式微型神经信号记录模块与神经刺激模块亟待开发。针对这类问题，本文设计和测试了微型神经动作电位记录模块与神经刺激模块。这两款模块的构建对于更好地采集实验动物的神经信号以及进行神经电刺激止痛实验具有重要的意义。本文根据神经动作电位信号的特点和神经电刺激的要求，对神经动作电位记录模块和神经刺激模块进行了系统方案的选择和结构设计。详细论述了以C8051单片机作为控制核心，利用2.4GHz商用无线芯片nRF24L01实现无线数据传输的两款模块。模拟放大滤波电路实现神经信号的调理，模数转换器控制程序实现神经信号的数字化，通过无线控制程序的设计，完成了无线数据传输，上位机中自主研发的具有用户图形界面的LabVIEW软件实时处理和分析数据，显示出结果，并可通过指令控制刺激模块产生脉冲电刺激。自主设计模块电路板并使用商用电介质天线，大大减小了模块的尺寸，实现了模块的微型化。模块采用可充电锂电池进行供电，持续工作时间20h以上。模块测试结果表明，神经动作电位记录模块能够准确记录神经动作电位信号，神经刺激模块能够产生预设参数的脉冲电刺激，达到进行神经刺激止痛的要求。本文模块和商用实验设备的性能对比结果表明，本文模块已能够在一定程度上替代商用实验设备进行动物实验，且本文模块具有体积小、功耗低、响应速度快等优势。