1889年，美国人史端乔发明了一种自动电话交换系统，使得人工电话局中的话务员“失业”了。
据说，史端乔原来是美国堪萨斯城一家殡仪馆的老板，专门承办丧葬业务。他发现每当有人去世，用户打电话给他的殡仪馆时，人工电话局的话务员总是有意无意地把电话接到另一家殡仪馆里，使他丢掉了许多生意。十分恼火的史端乔决心发明一种不要话务员人工接续的电话交换机。
1892年，使用他发明的称为选择器的设备而制成的第一部自动电话机，在美国印第安纳州拉波特城安装使用，这种交换机也就以史端乔的名字命名了。史端乔发明的自动电话机，是靠用户拨一位又一位的电话号码，直接控制交换机中的选择器一步一步动作，最终把主叫用户和被叫用户的电话机接通的。因此，它被称为步进制自动电话交换机。
在自动交换技术发展过程中，两位瑞典人帕尔姆格伦和贝塔兰德树起了又一座丰碑。1919年，他们发明的纵横制自动电话交换机取得了专利。纵横制电话交换机由话路接续设备和公共控制设备两部分组成。话路接续设备的作用，类似于前面介绍过的人工电话交换机中的塞绳，完成通话接续和信号接续的任务。纵横制自动电话交换机中的话路接续设备叫纵横接线器，它利用了数学中的纵横坐标原理。当把本来断开的2号纵线和3号横线交叉点闭合时，接在2号纵线和3号横线两端的两部电话机就接通了。至于公共控制设备，它主要完成人工电话交换机中话务员承担的工作，包括发现有用户在打电话，记住用户拨的电话号码，控制接线器接通主叫用户和被叫用户的话机，以及在通话完毕后拆线等。公共控制设备的核心部件是记发器和标志器。具体工作过程如下：
主叫用户拿起电话时，公共控制设备立即发现该用户要打电话；随着主叫用户拨号，记发器收下并记住了被叫用户的电话号码，转发给标志器；标志器控制话路接续设备相应交叉点的接点闭合，将主叫用户和被叫用户接通；接通被叫用户后，交换机还将向被叫用户发出振铃信号，同时向被叫用户发振铃回音信号，就是在拨完电话号码后听到的那种“嘟——嘟——”的断续音；通话完了后，再使纵横接线器的接点断开，也就是拆线。通过以上介绍，可以看到，公共控制设备的“智商”还真不低，模仿话务员工作可以称得上惟妙惟肖。
在纵横制自动交换机中，纵横接线器的交叉接点是由贵金属制成的，靠电磁铁控制实现纵横交叉接点的闭合；公开控制设备中的记发器和标志器等也都是由电磁元件（电磁继电器制成的。和人工接续相比，电磁元件的工作速度当然是快多了。
术的发展，利用电子计算机作为公共控制设备，对数字话音信号进行控制的自动交换设备——程控数字电话交换机于1970年问世了。程控数字电话交换机的诞生，使电话机进入了一个全新的时代，标志着当代交换技术的发展方向。