AVR/Arduino подключение к пинам устройств (драйвера шаговика) — дифференциальные входы/выходы что такое и с чем едят?

На схеме изображен вариант для контроллера с выводами типа открытый коллектор. Такой контроллер управление по схеме с общим минусом просто не потянет-"плюс" он может выдавать только через резистор, сопротивлением в килоомы.
Контроллеры AVR имеют комбинированные выходы. При классической настройке (DDRx=1), они работают в режиме push-pull, так что им без разницы, использовать общий плюс или общий минус - у них и плюс и минус подаются через транзистор.

Ничего "дифференциального" в данной схеме нет, защиты от помех - тоже.

Армянское Радио прав,
... На схеме изображен вариант для контроллера с выводами типа открытый коллектор. ...
... Ничего "дифференциального" в данной схеме нет, защиты от помех - тоже. ...

По сути эта схема несет в себе три функции

1. Скорее всего это метод Инвертировать выводы, типа открытый колектор, в цифровой сигнал, соответствующему логическому нулю ( Уровни напряжения логических схем )
   
2. Это на лицо Опто развязка, и она в каком то смысле тоже является защитой
   
3. Еще одно назночение этой схемы, это развязка схем, тоесть, у вас могут получиться две незевисимые схемы, например, схема с управляющей логикой, запитанной от одного источника питания, и схема исполняющая, генерирующая помехи, и запитанная от другого источника питания
   

Но данная схема это всего лишь преобразователь, выводов типа открытый колектор, в выводы соответствующие логической единице, т.к. она инвертирует сигналы, для управляющего драйвера шагового маторчика. А защита логики, обычно реализуется, путем развязки от исполнительной части, или части где может случиться перенапрежение или кз (например, если разобрать маршрутизатор, то там развязаны все интернетовские провода и входящие и исходящие)