1. Для ATmega328 с питанием от 5V согласно документации читаем: минимальнoe напрежение по TWI для HIGH составляет 0,7 * Vcc или 0,7 * 5,0V = 3,5V.
Принимаете ли это во внимание или игнорируете (при Vdevice = 3,3V, при чтении регистра с устройства), зависит от конструктора. Я предпочитаю следовать документации микроконтроллера (связь 5V -> 3,3V устройство через Bi-Directional Logic Level Converter).
---
2. Ето тестовая конструкция, плата. Преставьте если предыдущая программа, загруженная в Arduino перед нашим тестом, использовала А4 и А5 как выходи, с неблагоприятной для нас статической логический уровень: HIGH (в случая: +5V). Подключаем Si5351 к Arduino I2C, мы забыли, что новую (для Si) программу не загрузили, загружаем. Что происходит с Si5351 (питание 3,3V) с напрежение на два входа 5V в течение напр. нескольких минут? Понятия не имею (толерантны ли входы к 5V или нет?, будет дефект или нет?), но не хочу догадываться и бессмысленно экспериментировать. И опять предпочитаю включить converter с 2 транзистора.
Есть и другие интерфейсы. Да:
5V to 3.3V logic level translation/conversion/shifting: how to interface a 5V output to a 3.3V input:
https://next-hack.com/index.php/2017/09/15/how-to-interface-a-5v-output-to-a-3-3v-input/Но я предпочитаю этот с 2 транзистора (он Bi-Directional: читаю из Si регистри, не только пишу внутри). Даже до 800 kHz проблем с 30-сантиметровыми кабелями по I2C пока не заметил. Поэтому я предлагаю оставить патент Philips там, где он принадлежит: между 5V-микроконтроллером и 3,3V-устройством.