1965年5月，美國貝爾系統的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。為什么不直接實現數字化呢？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部分中，隨著電子器件、集成電路和電子計算機技術的發展解決公共控制設備的電子化、實現計算機控制比較順利；而想要把通話接續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、話路部分用于收發電話信號、監視電路狀態和完成電路連接，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、處理數據和發出驅動命令，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。
目前的用戶程控電話交換機主要分為模擬和數字的，主要區別如下：
一、相對于模擬程控電話交換機，數字程控電話交換機通話距離遠、傳輸速度快、通話音質清晰、誤碼少。
二、數字程控電話交換機為全繩路無阻塞，那么模擬交換機它有繩路線限制，當然交換機容量越少它的通話繩路也就越少。