单片机与PC串口通信时，有时需要加一个反相器，主要有电平转换、信号增强及抗干扰等方面的原因，具体如下：

电平标准差异：PC的串口通常采用RS-232电平标准，其逻辑“0”电平为+3V到+15V，逻辑“1”电平为-3V到-15V。而单片机一般使用TTL电平，逻辑“0”为0V左右，逻辑“1”为3.3V或5V。加反相器可以配合其他电路元件，如MAX232等芯片，实现电平的转换和匹配，确保单片机和PC之间能够正确地识别和传输信号。

信号方向控制：在串口通信中，数据的发送和接收是双向的。反相器可以用于控制信号的方向，确保数据在正确的时间以正确的方向传输。例如，在半双工通信中，通过反相器结合其他控制信号，可以切换数据的传输方向，避免发送和接收数据之间的冲突。

增强驱动能力：反相器可以起到一定的信号增强作用。单片机的I/O口驱动能力有限，当需要驱动较长的传输线或多个负载时，信号可能会出现衰减。反相器可以对信号进行放大和整形，提高信号的驱动能力，使信号能够在传输过程中保持较好的完整性，减少信号失真和误码率。

抗干扰需求：串口通信过程中可能会受到各种电磁干扰。反相器可以对信号进行整形，将受到干扰的不规则信号恢复为规则的逻辑电平信号，提高信号的抗干扰能力。同时，反相器的输出电平相对稳定，能够减少因干扰导致的信号电平波动，保证通信的可靠性。

电路设计灵活性：在一些复杂的电路设计中，加入反相器可以增加设计的灵活性。它可以用于调整信号的相位、实现逻辑功能的转换等。例如，在某些情况下，需要将单片机输出的正逻辑信号转换为PC串口所需的负逻辑信号，反相器就可以很方便地实现这种转换。