(1) 写操作：把SDA数据线上的数据按RAM指定的首地址(Word Address)依次写入N个字节数据。主器件首先传输从器件的地址字节，紧跟着是一系列数据字节。从器件每收到一个字节后返回一个应答位ACK。其格式如图2所示。
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(2) 读操作：按RAM指定的首地址依次读取N个字节数据，主器件首先传送从器件地址。从器件返回一个应答位。随后是从器件传输的一系列数据字节。主器件收到除最后一个字节外的所有字节后返回一个应答位。在收到最后一个字节后，返回一个“非应答位”NACK。其格式如图3所示。
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上述读写操作信号中：S为起始信号(START)，1101 000为DS1307的口地址，A为应答信号ACK，A为非应答信号NACK，P为停止信号(STOP)。主器件产生所有的串行时钟和START、STOP条件，通过传输STOP和重发START条件使其停止。
3 DS3231与AVR单片机的硬件接口
ATmega系列单片机片内集成2线制串行接口模块。Atmel称其为TWI接口。事实上，TWI与Philips的I2C总线是一回事。AVR硬件实现的TWI接口是面向字节和基于中断的，相对软件模拟I2C总线有更好的实时性和代码效率，引脚输入部分还具有毛刺抑制单元，可去除高频干扰。图4是DS3231与AVR单片机ATmega8的硬件接口电路原理图。
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4 DS3231与AVR单片机的软件接口
软件设计中，首先要对AVR单片机ATMega8与实时钟器件DS3231进行初始化。给DS3231准确的日期和时间。不论主控模式还是被控模式，都应当将TWI控制寄存器TWCR的TWEN位置为1，从而使能TWI模块。TWEN位被置位后，I／O引脚 PC5和PC4转换成SCL和SDA，对TWI 控制寄存器TWCR的操作可在总线上产生START和STOP信号，从START到STOP认为是主控模式的行为。将TWI地址寄存器TWAR的第一位TWGCE置为有效，同时将TWI控制寄存器TWCR的TWEA(应答允许)位置1，TWI模块就可以在总线上对其寻址做出应答，并置状态字。对TWI模块的操作均为寄存器的读写操作，Avr-libc没有提供专门的API，可以利用基于US-ART的标准I／O实现对DS3231读写日历和时钟的操作。下面的程序是DS3231与AVR单片机接口部分代码：
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5 结束语
选用实时时钟器件DS3231和AVR单片机ATmega8设计了一个日历时钟系统，该系统体积小，通用性强。DS3231具有集成的温度补偿晶体振荡器(TCXO)，计时准确且不随季节的变化而产生误差。该系统适用于智能显示屏以及实时测控系统。