1965年5月，美國貝爾系統(tǒng)的1號電子交換機問世，它是世界上部開通使用的程控電話交換機。但這還不是時分數(shù)字式的，而是所謂“空分”的。什么叫“空分”？空分就是用戶在打電話時要占用一對線路，也就是要占用一個空間位置，一直到打完電話為止。

過去機電式的交換機都是空分方式的。從1965年到1975年這10年間，絕大部分程控交換機都是空分的、模擬的。為什么不直接實現(xiàn)數(shù)字化呢？這是因為交換機中的兩大部分，即公共控制設備部分和通話電路接續(xù)部分中，隨著電子器件、集成電路和電子計算機技術的發(fā)展解決公共控制設備的電子化、實現(xiàn)計算機控制比較順利；而想要把通話接續(xù)部分的金屬接點換成電子接點卻比較困難，因為沒有一種電子接點的開關性能（即開關斷開時的電阻與接通時的電阻之比）能比得上金屬接觸點。

硬件包括話路部分、控制部分和輸入輸出部分。

1、話路部分用于收發(fā)電話信號、監(jiān)視電路狀態(tài)和完成電路連接，主要包括用戶電路、中繼電路、交換網絡、服務電路（包含收號器、發(fā)號器、振鈴器、回鈴音器、連接器等）、掃描器和驅動器等部件。

2、控制部分用于運行各種程序、處理數(shù)據和發(fā)出驅動命令，主要包括處理機和主存儲器。

3、輸入輸出部分用于提供維護和管理所需的人機通信接口就，主要包括外存儲器、鍵盤、顯示器、打印機等部件。

通常分為空分程控電話交換機和時分程控電話交換機。前者是通過交叉點的連通，將某條線上的空隙話音信息，傳遞到另一條線上；后者是將時分復用線上的某一時隙話音信息，傳遞到另一時分復用線上。時分程控交換機按其傳遞的話音信號形式，又分為傳遞脈幅調制信號的模擬時分程控電話交換機和傳遞脈碼調制信號或增量調制信號的數(shù)字時分程控電話交換機。