Здравствуйте, подскажите пожалуйста микросхему (или где искать?) цифрового фильтра - улучшения помехоустойчивости для последовательного интерфейса с подобным алгоритмом работы как показано ниже на рисунке?

используйте дифпару и будет вам счастье
пойдут микросхемы для rs485 к примеру

Спасибо. Но такой вариант пока не подходит, так как нельзя вскрывать гарантийное устройство. А если отдельно применить 485 то это получится лишнее устройство... Хочется поискать может существует уже промышленная микросхемка...

Может хто встречал такое на одной микросхеме?

Подобные фильтры - не панацея от всех помех. Он способен вырезать помеху длительностью не более своей длины - то есть произведения периода тактовой частоты на разрядность регистра сдвига+1. Скажем, для частоты накачки 10 МГц (100 нс) и 8-битного регистра получится 900 нс режекции сплошного импульса помехи.
Но при попадании помехи на фронт сигнала будет изменена диаграмма сигнала, то есть длина фильтра не может быть больше допустимой погрешности UARTа.
Опять же Вы не привели ни одного довода для доказательства наличия помех, а не примитивного перекоса земель при котором вообще никакой фильтр работать не будет.
Что касается оптоизолятора и дифпары, то такая аппаратная приблуда будет проще и эффективнее, нежели обсуждаемый фильтр. Есть готовые изоляторы у Analog device с несимметричным входом от устройства и симметричным выходом в линию.
В догон. Практически все модули UART в МК имеют такие встроенные фильтры. Они не всегда показаны на схемах, но они есть.