系列：XC4000
　　架构：FPGA
　　逻辑单元：基于CLB和LUT结构
　　典型门数：10K - 100K可用门
　　查找表（LUT）数量：根据具体子型号变化
　　触发器数量：与LUT对应配置
　　最大I/O引脚数：取决于封装，最高可达173个
　　工作电压：5V
　　配置方式：从外部PROM串行或并行加载
　　制造工艺：0.5μm CMOS SRAM工艺
　　封装类型：PQFP、CQFP、TQFP等多种
　　工作温度范围：商业级（0°C 至 70°C）和工业级（-40°C 至 85°C）可选

XC4000E FPGA的核心特性之一是其基于可配置逻辑块（CLB）的架构设计，每个CLB由两个逻辑单元组成，每个单元包含一个4输入查找表（LUT）、一个可配置为锁存器或触发器的存储元件以及相关的多路复用和控制逻辑。这种结构使得XC4000E能够高效实现组合逻辑和时序逻辑功能，支持复杂的布尔函数运算和状态机设计。CLB之间通过丰富的可编程互连矩阵（Interconnect Matrix）连接，该矩阵提供多种长度和方向的布线资源，支持高速信号传输和低延迟路径优化，极大地提升了设计灵活性。
　　另一个关键特性是其I/O模块的可配置性。XC4000E的I/O引脚支持多种电平标准（主要为5V TTL/CMOS兼容），并可配置为输入、输出或双向模式。部分引脚还支持 slew rate 控制和驱动强度调节，有助于减少电磁干扰（EMI）并在长距离传输中保持信号完整性。此外，芯片内置全局时钟网络，包含多条低 skew 的专用时钟线，可用于驱动同步电路中的寄存器，确保系统时序一致性。
　　XC4000E采用静态随机存取存储器（SRAM）技术实现配置存储，这意味着其逻辑功能在断电后会丢失，因此必须配合外部配置PROM使用。上电时，FPGA通过从串行或并行PROM读取比特流来完成自我配置。该过程支持主模式和从模式，便于集成到不同的系统架构中。虽然这种易失性带来了额外的启动复杂性，但也允许现场动态重配置，增强了系统的适应性和升级能力。
　　在性能方面，XC4000E支持较高的时钟频率（典型系统时钟可达数十MHz），满足当时大多数中等速度数字系统的需求。其布局布线算法经过Xilinx开发工具优化，能够在有限的资源下实现较高的逻辑利用率。此外，该器件支持边界扫描测试（IEEE 1149.1 JTAG标准），便于生产测试和故障诊断，提高了产品可靠性和可维护性。尽管与现代FPGA相比，其资源规模和集成度较低，但在其时代背景下，XC4000E代表了可编程逻辑技术的重要进步。

XC4000E FPGA曾广泛应用于多个技术领域，尤其在20世纪90年代至21世纪初的电子系统设计中扮演了关键角色。在通信领域，它被用于实现协议转换器、数据缓冲器、接口控制器（如UART、HDLC编码器/解码器）以及电信交换设备中的控制逻辑。由于其灵活的I/O配置和可编程逻辑资源，XC4000E非常适合构建定制化通信接口，适应不同设备之间的信号匹配需求。
　　在工业自动化和控制系统中，XC4000E常用于PLC（可编程逻辑控制器）扩展模块、运动控制卡和传感器接口单元。其高可靠性设计和宽温工作能力使其适用于恶劣工业环境。此外，在计算机外围设备中，该芯片被用于开发硬盘控制器、打印机接口、图形加速模块和总线桥接器（如PCI-to-ISA桥），有效缩短了产品开发周期并降低了ASIC开发成本。
　　科研与教育领域也是XC4000E的重要应用场景。许多高校和研究机构将其作为数字逻辑、计算机体系结构和FPGA设计课程的教学平台，帮助学生理解硬件描述语言和可编程逻辑的实际应用。同时，在原型验证系统中，工程师利用XC4000E快速搭建和测试新设计，验证算法可行性后再投入流片生产，显著降低了研发风险和成本。
　　此外，XC4000E还出现在军事和航空航天领域的某些非关键子系统中，执行数据采集、信号调理和冗余控制等功能。虽然这些应用如今已逐步迁移到更先进、更可靠的器件上，但仍有部分老旧系统依赖XC4000E进行维护和替换。

XC4010E
　　XC4020E
　　XC4030E
　　XC4040E
　　XC4050E
　　XC4060E
　　Spartan-XL系列
　　XC3S50 (Spartan-3系列)